16/03/2026
Who silences the alarms of the bacterial immune system?
The genomes of phages – viruses that infect bacteria – are largely composed of “dark matter”: genes that encode proteins whose functions remain unknown. A few years ago, researchers at the Weizmann Institute of Science identified an unusual viral protein they named a “sponge.” Unlike most tightly packed proteins, these proteins are porous and trap molecules within deep pockets – in this case, the alarm molecules used by bacterial immune systems. By capturing these signals, phages can silence the bacterium’s immune alarm and multiply inside it unhindered.
In a new study from Prof. Rotem Sorek’s lab, led by Dr. Nitzan Tal, researchers combined artificial intelligence with experimental biology to scan a database of about 32 million phage genes. This approach led to the discovery of two new families of sponge proteins, as well as another family of proteins that disrupt immune communication in a different way. The findings, published in Science, reveal how viruses silence bacterial alarm signals and shed light on a key strategy in the billion-year-long arms race between viruses and bacteria.
“It’s not yet known whether viruses that infect plants, animals and humans also use sponge proteins, but the computational and experimental approach we developed makes it possible to test this. If they do, sponge proteins could become targets for the development of antiviral therapies in the future,” says Prof. Sorek >> https://bit.ly/sponge-eng
מי משתיק את האזעקות של מערכת החיסון בחיידקים?
מרבית הגנום של פאג'ים – נגיפים התוקפים חיידקים – מורכב מ"חומר אפל": גנים שתפקידם אינו ידוע. לפני כמה שנים גילו מדעני מכון ויצמן למדע סוג יוצא דופן של חלבון נגיפי, שכונה "חלבון ספוג". בניגוד לרוב החלבונים הצפופים, חלבונים אלה בנויים כמבנה נקבובי הלוכד מולקולות – במקרה הזה מולקולות אזעקה של מערכת החיסון החיידקית. כך מצליחים הנגיפים להשתיק את אותות האזהרה של החיידק ולהתרבות בתוכו.
במחקר חדש ממעבדתו של פרופ' רותם שורק, בהובלת ד"ר ניצן טל, שילבו החוקרים בינה מלאכותית עם ניסויים ביולוגיים וסרקו מאגר של כ־32 מיליון גנים של פאג'ים. הגישה הזו הובילה לגילוי שתי משפחות חדשות של חלבוני ספוג ולמשפחה נוספת של חלבונים שמשבשים את התקשורת החיסונית בדרך אחרת. הממצאים, שהתפרסמו בכתב העת Science, חושפים כיצד נגיפים מנטרלים את אותות האזהרה של חיידקים – ומאירים היבט מרכזי במרוץ החימוש האבולוציוני ביניהם.
"לא ידוע עדיין אם גם נגיפים המדביקים צמחים, חיות ובני-אדם משתמשים בחלבוני ספוג, אך השיטה החישובית והניסויית שפיתחנו מאפשרת לבדוק זאת. אם זה המצב, חלבוני הספוג עשויים להתברר בעתיד כמטרות לפיתוח טיפולים נגד נגיפים", אומר פרופ' שורק >> https://bit.ly/sponge-heb
