16: וירוסים, סרטן ומערכת החיסון

Last updated
Save as PDF

Page ID: 208670

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

בשלב זה, אתה צריך להיות נוח למדי עם המושגים הבסיסיים של ביולוגיה של התא. מטרת פרק זה היא לבנות על הידע הבסיסי הזה ולחבר אותו למערכות מורכבות יותר. בנוסף, נציג כמה וריאציות מתקדמות יותר על כמה מהמנגנונים והמבנים שנדונו בפרקים קודמים. שלושת הנושאים, וירוסים, סרטן וחסינות, אינם רלוונטיים רק כנושאים חדשותיים עדכניים, אלא מתייחסים זה לזה במספר מסלולים, וזו הסיבה שהם מחוברים זה לזה.

16.1: וירוסים
לנגיף יש גם חומר גנטי וגם רכיבי חלבון, אך הוא אינו אורגניזם חי. הוא אינו יכול לשכפל את עצמו והוא מסתמך לחלוטין על הביוכימיה התאית של כל תא מארח שהוא הדביק. ההגדרה המינימלית של וירוס היא גנום של חומצת גרעין בתוך מעטפת חלבון, או קפסיד. ישנן וריאציות לכך, כגון ויריון שיש להם מעטפת ממברנה מחוץ לקפסיד, או כאלה שיש להם אנזימים בתוך הקפסיד לצד הגנום.
16.2: מחזורי חיים ויראליים
וירוסים יכולים לקיים אינטראקציה עם המארחים שלהם בשתי דרכים נפרדות: המסלול הליטי והמסלול הליזוגני. וירוסים מסוימים מסוגלים לעבור בין שני המסלולים בעוד שאחרים משתמשים רק באחד. המאפיין המבדיל של מחזור החיים הליטי הוא מוות קטסטרופלי של התא המארח על ידי תמוגה ושחרור בו זמנית של חלקיקים ויראליים.
16.3: סרטן
סרטן מקיף קבוצה של מחלות גנטיות המובילות להתפשטות תאים בלתי מבוקרת באורגניזמים רב תאיים. הדיון בסרטן מועיל במקרה גם בקורס ביולוגיה של התא, מכיוון שהוא קושר רבים מהמושגים שזה עתה בילית את רוב הסמסטר בלימוד. למרות שזה יכול להיגרם בחלקו על ידי גורם חיצוני, התפתחות סרטן היא בעצם סדרה של טעויות לא מתוקנות על ידי תהליכים קבועים של התא.
16.4: אונקוגנים
אונקוגנים הם בדרך כלל מוטציות דומיננטיות של רווח תפקוד של גנים תאיים תקינים הנקראים פרוטונקוגנים. פרוטוקוגנים אלה הם בעצמם מווסתים חיוביים של מחזור התא, אך הם מוסדרים על ידי גורמים אחרים, או אותות חוץ תאיים או מנגנונים תוך תאיים. מוטציות שהופכות אותם לאונקוגנים מסירות באופן ספציפי את כל הרגולציה הזו או חלקה. כך הם הופכים לפעילים יתר, ומנסים לדחוף את מחזור התא קדימה מה שמוביל להתפשטות מוגברת.
16.5: גנים מדכאי גידולים
גנים מדכאי גידולים בדרך כלל עושים את מה שניתן לצפות משמם. בעוד שהאונקוגנים מניעים בעיקר את מחזור התא קדימה, תפקידיהם העיקריים של הגנים מדכאי הגידול הם לעצור זמנית את מחזור התא כך שלמנגנוני תיקון DNA יהיה זמן לעבוד. עם זאת, אם התיקון לא יצליח לאחר מספר ניסיונות, תוצר הגן מדכא הגידול עשוי לעורר אפופטוזיס במקום לאפשר לתא פגום להשתכפל ועלול ליצור תא נוסף שנפגע גנטית.
16.6: סרטן אנושי
למרות שלחלק מהאונקוגנים ולגנים מדכאי הגידול יש תפוצה מוגבלת המרמזת על מיקומי גידול סבירים, רבים מהגנים נפוצים ואף נמצאים בכל מקום. נכון לעכשיו לא ברור מדוע סוגים מסוימים של סרטן קשורים לגנים שעברו מוטציה מסוימת, אך ישנם מספר מקרים בקורלציה חזקה.
16.7: גרורות
הופעת הגרורות מסמנת שינוי דרסטי בפרוגנוזה של חולה סרטן. בעוד שגידולים טרום-גרורתיים בהחלט יכולים להיות מסוכנים או כואבים, הטיפול יכול להיות מקומי למדי, למשל כריתה כירורגית והקרנות מכוונות. ברגע שהגידול שולח גרורות יש לטפל בו באופן שיטתי בגלל הפוטנציאל לגידולים משניים ממש בכל מקום בגוף. זה מהווה בעיה מכיוון שתאי הגידול נגזרים מתאי הגוף ובעיקר אינם ניתנים להבחנה.
16.8: מערכת החיסון
בבסיסה, האימונולוגיה עוסקת בהסתגלות. כלומר, מכיוון שלבעל חיים אין תפיסה מוקדמת של הזיהומים הפוטנציאליים השונים שהוא עשוי להיות נתון להם, עליו להיות מערכת גמישה מספיק כדי להתמודד עם כמעט כל דבר שמגיע. ברור שהמערכות אינן מושלמות, אך בהתחשב במגוון הרחב של פתוגנים, מערכות החיסון יעילות להפליא. בבני אדם ישנם שני סוגים של תגובה חיסונית לזיהום: התגובה המולדת והתגובה ההסתגלותית (הנרכשת).
16.9: סידור מחדש של DNA
אחת ההנחות המרכזיות במהלך המחקר שלנו על התא הייתה שלמרות שה-RNA והחלבונים בכל תא עשויים להיות שונים, כל תא של אורגניזם נתון מלבד הגמטות צריך להיות בעל אותו DNA. זה לא המקרה עם תאי B או תאי T. בתאים אלה, חלק מתהליך ההבשלה הוא יצירת סידור ייחודי של תחומים שונים ליצירת נוגדן ספציפי (או קולטן תאי T).

תמונה ממוזערת: וירוס אבולה. (נחלת הכלל; CDC).