» «
DNA
מהו DNA או דנ"א שנמצא בכל תא בגופנו?



ד.נ.א. (DNA) הוא שמה המקוצר החומצה של החומצה הדאוקסיריבונוקלאית, המכונה "גלופת החיים" או "קוד החיים".

חשבו על הדי אן איי (DNA) כמירשם או מתכון ליצירת יצורים חיים. הדנ"א הוא מעין חומצה שנמצאת בכל תא בגופנו ומכילה מידע או סדרה של הוראות ליצירה של בני אדם, בעלי חיים, צמחים ויצורים חיים אחרים.

הדנ"א הן מולקולות שנמצאות בתאים עצמם ומכילות קוד, או מידע שמאוחסן בתאי הגוף ומפרט לגבי התכונות השונות של היצור החי. הדי אן איי קובע, לא לבדו וחשוב לזכור זאת, אם נהיה נמוכים או גבוהים, כיצד ניראה, מה יהיה צבע השיער שלנו, צבע העיניים בבגרותנו ועוד.

לכל בעל חיים יש די אן איי שונה משלו, שיודע לייצר רק בעלי חיים מהסוג הזה בלבד.


#ההיסטוריה של מחקר הדנ"א
את מבנה הד.נ.א.פיענחו בשנת 1953 המדען האנגלי פרנסיס קריק והביולוג האמריקני ג'יימס ווטסון.

מיקרוסקופ אלקטרוני שמסוגל להגדיל פי מיליון ויותר הצליח כבר מזמן לחשוף את המבנים שמרכיבים את התאים ואת המולקולות שבהם.

היום יודעים החוקרים לעשות בדיקות די אן איי שמאפשרות לדעת המון דברים, כמו האם מישהו הוא אחיו של מישהו אחר, או בן משפחה שלו וכדומה.

מדע הגנטיקה והמהנדסים שמתמחים ב-DNA יודעים כיום גם לאתר באמצעות הדנ"א מחלות, לטפל בהשמנת יתר, להנדס פירות וירקות, לשבט איברים (כלומר לשכפל אותם גנטית) ועוד.


הנה סרטון הסבר של מהו ה-DNA (מתורגם):

https://youtu.be/aeAL6xThfL8


תיאור נפלאות ה-DNA, הגנים והגנטיקה:

http://youtu.be/B_PQ8qYtUL0


הסבר על ה-DNA (עברית):

http://youtu.be/vyeYEiWGtQ8


מדענים שרים הסבר ל-DNA:

http://youtu.be/YltzGpQomug


וכך ה-DNA פועל (עברית):

https://youtu.be/FGjj1eqrvj4?long=yes


וסרט תיעודי על התגליות המדעיות שקשורות ב-DNA:

https://youtu.be/ygn266fxDuc?long=yes
גנטיקה
מהי הגנטיקה ומיהו מנדל שגילה אותה?



הגנטיקה היא מדע שעוסק באופן שבו מורישים יצורים חיים תכונות שונות לצאצאים שלהם. לא כל התכונות נקבעות על ידי הגנטיקה וזה לא שהגנטיקה שלי תקבע מי אהיה, קלפן, מנהיג או משורר - אבל היא זו שמקנה לי ולך תכונות מסוימות שיהיו פוטנציאל למי שנהיה.

את מדע הגנטיקה הביא אל העולם גרגור מנדל, גאון שהקדים את זמנו.

גרגור מנדל היה נזיר גרמני וחוקר צמחים חובב. בשלב מסוים בחייו הוא מפרסם מאמר מדעי שבזמן אמת ולמעשה לאורך כל חייו, כמעט איש לא מתייחס אליו.

במאמר תאר מנדל את הניסיונות שערך בהכלאות של אפונים. הוא תאר את המסקנות המהפכניות שאליהן הגיע באשר לכללי ההורשה של תכונות.

בניגוד למה שהאמינו עד אז, שהצאצאים מקבלים את ממוצע התכונות של האב והאם, הבוטנאי החובב זיהה לראשונה את הגנים ואת התכונות הפעילות והרדומות וטען שהדרך בה מורישים האפונים את תכונותיהם דומה לזו שבה זה קורה אצל כל בעלי החיים, כולל כמובן האדם.

בחייו לא זכה מנדל להכרה על ההישג המדעי הכביר שבתגליותיו המדעיות. רק שנים לאחר מותו הוא קיבל את ההכרה המגיעה לו כמי שהיה אבי הגנטיקה ומגדולי המדענים בהיסטוריה. במחקריו הוא הניח את הקרקע לאחד מתחומי המדע החשובים והמשפיעים על ידע האדם ובעלי החיים שמסביבו.


הנה הגנטיקה וכיצד היא התגלתה (מתורגם):

http://youtu.be/Mehz7tCxjSE?t=13s


יש כמה תהליכים שפועלים בה במהלך האבולוציה (מתורגם):

https://youtu.be/5NdMnlt2keE


והנה סרטון מדעי שמסביר מהם הגנים שבגופנו:

http://youtu.be/f_3jQfxKpy8?t=8s
שיבוט
מה זה שיבוט?



שיבוט הוא תהליך שמשכפל את רצפי ה-DNA, התאים, הרקמות והיצורים החיים, כך שמבחינה גנטית הם זהים לחלוטין למקור.

נסביר זאת כך: אם ההתרבות הביולוגית מתבצעת בדרך כלל משילוב הגנים של האמא והאבא, שיבוט לוקח 100% מהגנים של אורגניזם אחד ומייצר אורגניזמים בעלי גנום זהה לו לחלוטין.

טכנולוגיית ההנדסה הגנטית מאפשרת כיום לברור תכונות שאנו רוצים בעוברים. מכאן ומשכפול בעלי חיים, שכבר הצליח כמה פעמים (ראו באאוריקה בתגית "הכבשה דולי"), האפשרות לשבט, כלומר לייצר עותקים גנטיים זהים של בני-אדם, נראית קרובה מאד.

החשש החברתי הוא מיצירת שיבוטים מרובים, כמו "שבט" עצום של בני-אדם בעלי תכונות זהות, או פלוגת לוחמים שכולם זהים וכולם הם שיבוט של הלוחם החזק והמבריק ביותר בארץ.

בתהליך השיבוט (באנגלית: cloning) מייצרים תאים או יצורים חיים, כמו בעלי-חיים, צמחים ובעתיד בני אדם, שהם זהים זה לזה מבחינה גנטית.

בטבע יש שיבוט טבעי מאז ומתמיד. תאומים זהים, למשל, הם תוצר של שיבוט טבעי.


חשבו רגע:
=======
האם אתם בעד או נגד שיבוט בני אדם? האם יש מישהו או מישהי שאתם מכירים שהייתם משבטים? מדוע דווקא אותם?


כך משבטים:

http://youtu.be/FYvcLh4Y43s


השיבוט של הכבשה דולי:

http://youtu.be/YoEWYJHf0kU


והסבר מדעי לשיבוט:

http://youtu.be/AQP4BZMpjxU
גרגור מנדל
כיצד גילה גרגור מנדל את הגנטיקה?



גרגור מנדל (Gregor Mendel) היה גאון שהקדים את זמנו, מדען שהביא את מדע הגנטיקה אל העולם, מבלי שהעולם שם לב לכך...

גרגור יוהאן מנדל, נזיר גרמני, פרסם בחייו מאמר מדעי שכמעט ולא עורר תשומת לב. במאמר תאר מנדל את הניסיונות שערך בהכלאות של אפונים ואת המסקנות המהפכניות שאליהן הגיע באשר לכללי ההורשה של תכונות.

בניגוד למה שהאמינו עד אז, שהצאצאים מקבלים את ממוצע התכונות של האב והאם, הוא זיהה לראשונה את הגנים ואת התכונות הפעילות והרדומות וטען שהדרך בה מורישים האפונים את תכונותיהם דומה לזו שבה זה קורה אצל כל בעלי החיים, כולל כמובן האדם.

בחייו לא זכה מנדל להכרה על ההישג המדעי הכביר שבתגליותיו המדעיות. רק שנים לאחר מותו הוא קיבל את ההכרה המגיעה לו כמי שהיה אבי הגנטיקה ואחד מהחשובים שבחוקרים.


הנה סיפור מחקרי האפונים של מנדל (עברית):

https://youtu.be/Astv7HswZLc


תגליותיו של מנדל ועולם הגנטיקה שהוא גילה (מתורגם):

http://youtu.be/Mehz7tCxjSE?t=13s


כך הבין מנדל את התכונות שלנו וכיצד הן מועברות אלינו מהורינו:

http://youtu.be/d4izVAkhMPQ


וסרטון מצויר שמספר על מחקריו של מנדל:

http://youtu.be/YxKFdQo10rE?t=8s

תורשה

DNA
כמה נפוץ הדנ"א בגוף?



מולקולות ה-DNA נמצאות במלואן כמעט בכל תא בגופנו.

זה אומר שכמעט כל תא בגוף החי מאחסן את כל המידע על כל הגוף, ממש כל הקוד הגנטי שלנו. זו תופעה מופלאה נוספת של הטבע וכמו הרבה דברים בביולוגיה היא כמעט בלתי נתפסת.

המדענים סבורים שבעתיד יאפשר הדבר להנדס ולשחזר מינים של בעלי חיים וצמחים שנכחדו מהעולם. זה ייעשה בעזרת ממצאים של חלקי עצמות או אפילו ציפורניים שלהם.


הנה התופעה המופלאה של ה-DNA המצוי בכל הגוף (עברית):

https://youtu.be/PuqQWInG5hk


סרטון על ה-DNA המשותף לכל היצורים החיים (מתורגם):

https://youtu.be/0_b80fHmuWw


והדנ"א שמרכיב את הכרומוזומים ומכיל את התוכנית המלאה ליצירת כל היצורים בעולם:

http://youtu.be/M4zHVRLXkgw
גנים ביולוגיים
מהם הגֵנים שמהווים את הוראות ההפעלה של הגוף?



בפשטות ניתן לומר שהגֵנים (Genes) של כל בעל חיים או אורגניזם הם הוראות ההפעלה המוצפנות שבתאי גופם.

נסביר זאת.

משלב היותנו עוּבָּרים ועד לחיינו כבני אדם מבוגרים, שומרות בתוכן שרשראות דנ"א ארוכות, שנמצאות בתוך כל תא בגופנו, את סוד החיים והצמיחה שלנו.

סוד החיים הזה הוא, אם תרצו, מערכת ההפעלה של הגוף. זו שכוללת את הוראות תחזוקת הגוף ותיקונו את עצמו, כשכל ההוראות הללו מקודדות במעין צופן כימי.

אם נדמיין לרגע את הדנ"א (DNA) כסוג של קוד מחשב, הרי שכל שורת קוד בו היא הנחיה מוצפנת שנקראת גֵן.

ורק שנבין עד כמה זה מדהים - בכל תא בודד בגופנו יש מעל 100 אלף גֵנים, השמורים בתוך דנ"א שאורכו הוא כ-3 מטרים!

מטורף? - אבל עוד יותר מדהים הוא שבכל גֵן כזה מקודדת תכנית להרכבת חלבון אחד שיבצע בתא תפקיד או משימה מוגדרת. בין התפקידים הללו יש משימות חלבוניות כמו פירוק חומרי מזון והרכבה שלהם, הפעלה וכיבוי של גנים אחרים, יצירה והרכבת חלקים ממבנה התא ועוד ועוד.

שילוב כל הפעולות הללו בגוף היצור החי, הוא שיוצר את התכונות המולדות שלו. אם אתם בהירי שיער, כנראה שיש גֵנים המייצרים בתאים שלכם חלבונים המייצרים פחות צבע שיער כהה. אם אתם גבוהים, הרי שהגנים בכל תא בגופכם מורים לחלבונים שלכם לפעול במרץ לגדילה וכך הלאה.


#מאיפה מגיעים הגֵנים לגופנו?

הגֵנים לא מגיעים לגופנו. הם היו בו מהרגע שבו הוא נוצר. כל ההתרבות הביולוגית מתבצעת בטבע משילוב הגנים של האם והאב, שילוב שקורה ברגע בו הופרתה הביצית של האם בתא הזרע של האב.

כלומר, ההוראות שבגֵנים עוברות בתורשה, מהורים לילדים.


הנה הגנים שבגופנו (עברית):

http://youtu.be/f_3jQfxKpy8?t=8s


הסבר מקיף על הגֵנים (מתורגם):

https://youtu.be/fGqmKeNi3U0
DNA
איפה נמצא הדנ"א בגופנו?



ה-DNA הן מולקולות שבנויות כסליל כפול, מעין סולם ארוך ושזור, ששלביו עשויים מ-4 סוגי מולקולות קטנות יותר.

שילובים של המולקולות הללו מהווים את המרכיבים, שהם האלף בית הגנטי. הסידורים השונים שלהם הם הוראות הבנייה והביצוע של היצור החי.

בסולם הזה יש מאה מיליארד אטומים. המדהים זה שהוא עצמו נמצא בכל מולקולה בגופנו. כל תא בגוף האנושי מכיל את המתכון המלא והעצום שבאמצעותו הוא נוצר.

רוצים נתון באמת מרשים? - בגופנו יש יותר סולמות DNA ממספר הכוכבים שבגלקסיה כולה.


הנה מיקומו של הדנ"א בגופנו (מתורגם):

https://youtu.be/z9HIYjRRaDE


הסבר בעברית על ה-DNA (מתורגם):

http://youtu.be/vyeYEiWGtQ8


ומדענים שרים על ה-DNA:

http://youtu.be/YltzGpQomug
ז'אן-בפטיסט לאמארק
איך לאמארק טעה באבולוציה אבל לא לגמרי?



הוא נחשב השוגה הגדול של האבולוציה, אבל בדיעבד הסתבר שהוא בכלל לא היה רחוק מהמציאות. קראו לו ז'אן-בטיסט למארק (Jean-Baptiste Lamarck) והוא היה כפסע מלהחשב לגאון ולמסביר של האבולוציה.

למארק, חסיד מוקדם של תורת האבולוציה, נודע בתור מי שהתעניין באופן שבו התפתחו מיני בעלי החיים והגה את תורת ההורשה המקורית.

התורה הזו עסקה במאפיינים נרכשים ובדרך בה משתנים המינים באבולוציה.

בתורתו הוא עתיד לתרום תרומה משמעותית לתחום הביולוגיה, גם אם תיאוריית האבולוציה שלו הכילה טעות יסודית ומרכזית שהמחקר המדעי עתיד להפריך בהמשך. אפשר לקרוא לטעות הזו "הורשת מאפיינים נרכשים".

במרכז תורתו של המדען הצרפתי, המכונה עד היום למארקיזם, עמדה תפיסה מעניינת. היא גרסה שתכונות חדשות, שאנשים או בעלי חיים יכולים לרכוש בחייהם כתוצאה מהשפעות הסביבה או מההתנהגות שלהם, יוכלו לעבור כתכונות נרכשות לצאצאיהם.

באופן כזה, האמין אז למארק, יצטברו התכונות הנרכשות הללו במשך דורות ויובילו בהדרגה לשינוי המינים.

דוגמה פשוטה לכך הייתה זו של היווצרות צווארו הארוך של הג'ירף. למארק טען שהצוואר הארוך התפתח משום שג'ירפות קדומות נאלצו למתוח את צווארן בכדי להגיע לעלים הגבוהים יותר בעצים שמהם הן ניזונות. התארכות זו של הצוואר, גרס המדען, נתנה להן יתרון תזונתי ועברה במהלך הדורות בירושה לצאצאיהן.

פשוט, אלגנטי, אבל בעיקר לא נכון.

כי התיאוריה של למארק על הורשת המאפיינים הנרכשים לא ממש מסתדרת עם ההבנה הנוכחית שלנו לגבי הגנטיקה וכיצד התכונות מועברות מדור לדור. גילוי הגנטיקה ועקרונות ההורשה שהראה גרגור מנדל וההתקדמות המדעית של הגנטיקה בהמשך, כולל גילוי ה-DNA, הראו שתכונות תורשתיות נקבעות על ידי החומר הגנטי דווקא, זה שמועבר מההורים לצאצאים ולא קשור כלל בנסיבות חייהם.

בהמשך, נוספה לתיאוריה האבולוציונית המודרנית "הברירה הטבעית". לפיה יש גם הורשה של השינויים הגנטיים האקראיים, אותן וריאציות שנוצרות במקרה, באמצעות מוטציות אקראיות ב-DNA. מוטציות אלה, במידה שהן מקנות לבעלי החיים שניחנו בהן יתרונות בסביבתם, יתרונות שיאפשרו שרידות טובה יותר, יועברו לדורות הבאים וימשיכו להקנות להם יתרון הישרדותי, באמצעות ברירה טבעית.

התיאוריה של למארק לא הסבירה ולמעשה לא התמודדה כלל עם התפקיד של השונות הגנטית ולכן לא הצליחה להעמיד אתגר לרעיון המבריק של "הברירה הטבעית", מבית מדרשו של צ'ארלס דארווין, לגבי השינוי האבולוציוני.

כי הברירה הטבעית תטען שג'ירפות שייוולדו בטעות גנטית, במוטציה, עם צוואר ארוך יותר, ייהנו מיתרון של מזון רב יותר. לכן במהלך הדורות הבאים הן יילכו ויתרבו. ג'ירפות בעלות צוואר קצר לעומתן, שזמינות המזון בשבילן תהיה מועטה (הן יסתפקו רק במזון מהעלים הנמוכים של העצים), יילכו במהלך הדורות ויתמעטו.

מכאן שבקרב הענקים על ההסבר האבולוציוני המוצלח יותר, העניקו ה"ברירה הטבעית" וה"תורשה הגנטית" תוקף לתיאוריה המקיפה יותר של האבולוציה מבית מדרשם של דרווין ומנדל. זאת לעומת התיאוריה של למארק שהעמידה במרכז את "הורשת המאפיינים הנרכשים" והסתברה בדיעבד כחסרת בסיס, לפחות בהסבר העיקרי של האבולוציה כולה.

ועדיין, טוויסט בעלילה.

בימינו יכול היה למארק לשאוב נחת ואף להיחשב כמבשר ההיסטורי של תחום מחקר חדשני ומתקדם. מדובר בתיאוריה של האפיגנטיקה. תוכלו לקרוא עליה בתגית "אפיגנטיקה".

כי הכשל הגדול של למארק היה בהתעלמות שלו או חוסר היכולת להסביר את הורשת התכונות. חסר לו אותו מנגנון ה"תכנות מחדש" שמתרחש בתאי המין של בעלי החיים. המנגנון הזה הוא המוטציה. ומשום כך חסר לו גם המקביל של הסבר "הברירה הטבעית", שבדיעבד המחיש כל כך טוב כיצד שינוי התכונות של ההורים יכול לעבור לילדים.

בתיאוריה הדרוויניסטית שינוי התכונות של ההורים הורש לבעלי החיים באמצעות התרבות של בעלי התכונות המעניקות יתרון לעומת התמעטות במורד הדורות של חסרי תכונות אלה.

למארק לא הסביר את התהליך הזה ולכן התיאוריה שלו לא נתנה את ההסבר הראוי. אבל אפשר לפרגן לו ולומר שהוא היה הכתף שעליה יכולים היו שני נפילים לעמוד כשהם מסבירים בדיוק איך זה קורה.


הנה רעיונותיו של ראשון הוגי האבולוציה:

https://youtu.be/4HBdxDBqfHc


התיאוריה של לאמארק אל מול האבולוציה של דרווין:

https://youtu.be/x73bsC7WIsE


תיאור הטעות של לאמארק בסרטון הסוקר אי הבנות רווחות בנושא האבולוציה (מתורגם):

https://youtu.be/mZt1Gn0R22Q


והמעניין הוא שכיום מגלים שבאופן מסוים הוא כן צדק והאופן הזה הוא אפיגנטיקה, או הורשה אפיגנטית (עברית):

https://youtu.be/CPalwbil2fQ


כרומוזום
מהם הכרומוזומים שמאחסנים בתוכם את הדנ"א?



בכל תא אנושי נמצאים הכרומוזומים (באנגלית: Chromosome). אלו 23 זוגות של מולקולות ענקיות וארוכות של DNA וחלבונים.

בסך הכל יש לנו 46 כרומוזומים. המרכיב החיוני שמצוי בהם הוא הדנ"א (DNA), החומר התורשתי של כל היצורים החיים. שרשראות הדנ"א הללו מחזיקות את סוד החיים שלנו.


#מה הפירוש של סוד החיים שבכרומוזומים?
סוד חיינו הזה הוא, אם תרצו, מערכת ההפעלה של הגוף שלנו. כמו שבמחשב יש מערכת הפעלה המריצה אותו, גם לגוף יש כזו. בגוף היא כוללת את הוראות תחזוקת הגוף ותיקונו את עצמו, כשכל ההוראות הללו מקודדות במעין צופן כימי.


#מאיפה הכרומוזומים יודעים לנהל כך את הגוף החי?
כל כרומוזום כזה מכיל מאות או אלפי גֵנים, מעין הנחיות מוצפנות בקידוד אבולוציוני, כמו שורות קוד במערכת ההפעלה התורשתית שבכרומוזומים.

זה מנגנון מטורף שהתפתח לאורך מיליוני שנות אבולוציה ומנוהל באמצעות חומרים כימיים שבתוך הגוף.

הגֵנים הללו שהכרומוזומים מכילים מאחסנים בתוכם את התכונות התורשתיות שכל ילד קיבל מהוריו. בכל זוג כרומוזומים כזה יש לנו כרומוזום אחד שקיבלנו מאבא שלנו וכרומוזום שהורישה לנו אימא.

למעשה, הכרומוזומים האלה נמצאים בגרעין של כל אחד מהתאים שבגופנו.


#כרומוזומים יש גם בבעלי חיים אחרים
לכל אורגניזם ובעל חיים יש כרומוזומים בגודל אחר, בעלי גנים אחרים וייחודיים או כאלה שמופיעים בצורות שונות (יש צורת כרומוזומים לינארית, כלומר ישרה ויש צורה מעגלית).

לבעלי חיים שונים וליצורים חיים אחרים יש מספר שונה של כרומוזומים בגוף, אבל העיקרון דומה.


הנה סרטון שמתאר את הכרומוזומים שבגוף האנושי ואצל יצורים חיים נוספים (מתורגם):

http://youtu.be/POAFVHv7QPI
מה ההסתברות ללדת תאומים זהים?



תאומים זהים הם עוברים שנוצרו בלידה אחת, עם מטען גנטי זהה. זהו המקרה היחידי בטבע שבו קיימים שני יצורים נפרדים שיש להם מטען גנטי זהה. כמו כל עובר, גם התאומים הזהים הם שילוב של ביצית וזרעון, רק שהם נוצרים כתוצאה מהפריה אחת - ביצית אחת מופרית מזרעון אחד ונחלקת לשניים. כלומר, תאומים זהים מתפתחים כתוצאה מפיצול של עובר בודד, מספר ימים לאחר שההפריה מתרחשת.

תאומים זהים נוצרים אחת למאתיים וחמישים לידות. בישראל נולדים כ-400-500 זוגות תאומים זהים מדי שנה.


הנה תצפית מדהימה על התהליך הביולוגי שבו ביצית מתפצלת ויוצרת תאומים זהים:

http://youtu.be/sOBvRhXIJN4


תופעה מדהימה של עיירה ברזילאית המלאה בזוגות תאומים:

https://youtu.be/_YxjdfP4qBU


אחוז התאומים בעיירה הזו גדול ב-1000 אחוז מעל הממוצע העולמי:

https://youtu.be/ItHrNPxRY-A


ומתיחות שאפשר לעשות רק עם תאומים זהים:

http://youtu.be/GRHeiVmUR5w
איך נקבע מינו של התינוק ומי קובע אותו?



כמעט בכל תא בגוף האנושי נמצאים 23 זוגות הכרומוזומים (Chromosomes) שלנו. בכרומוזומים האלה שמורות התכונות התורשתיות שכל אחד מאיתנו קיבל מהוריו.

הגנים, שמרוכזים בתוך הכרומוזומים הללו הם שמכילים את כל ההוראות ליצירת בני אדם חדשים.

#זוכרים את ה"כמעט בכל תא" מקודם?

יופי, כי יש שני סוגי תאים שאין בהם את כל הכרומוזומים. אלו הם תאי הזרע של הזכר ותאי הביצית של הנקבה. התאים אלה מכילים רק מחצית מכל זוג כרומוזומים. יש לכך סיבה. רק ברגע ההפריה, כשיפגוש תא הזרע של הגבר את תא הביצית של האישה, אז תיווצר מערכת כרומוזומים מלאה שתהיה הבסיס לילד, כלומר תינוק חדש, או במקרים מסוימים אפילו בסיס לכמה ילדים, כמו תאומים, שלישיה וכך הלאה.

למעשה, שאר ה-22 מתוך 23 זוגות הכרומוזומים שלנו הם כה דומים, עד שאפשר אפילו להחליף ביניהם קטעים, בלי שום בעיות.


#מה קובע את מין הילוד?
זוג הכרומוזומים ה-23 הוא הסיפור. נהוג לקרוא לו "כרומוזום המין" ואחד הדברים הבסיסיים, כנראה העובדה הידועה ביותר בביולוגיה של האדם היא שבזוג הזה של בכרומוזומים נקבע מינו של העובר - האם יהיה זכר או נקבה.

כרומוזומי ה-23 של הזכר והנקבה שונים מאוד זה מזה. כמעט תמיד לנקבות יש בכרומוזום המין שני עותקים של איקס (XX) ולזכרים יש X אחד ו-Y אחד (XY).

היחס בין ה-X וה-Y של השניים הוא זה שיקבע אם התינוק יהיה זכר או נקבה. או שהאיקס של הזכר יפגוש X של הנקבה והעובר יהיה נקבה (XX), או שה-Y שלו הוא שיפגוש את ה-X שלה ויווצר זכר (XY).


#אז מי קובע את מין היילוד - אימא או אבא?
במשך אלפי שנים האשימו גברים את האם שלא ילדה להם בן יורש. אבל המדע יודע להסתמך על נתונים והנה הממצאים, שחבל שהנרי השמיני, מלך אנגליה, לא ידע לפני שנפטר מנשותיו בזו אחר זו, כי לא הולידה לו יורש:

בכל זוג כרומוזומים כזה יש לנו כרומוזום אחד שקיבלנו מאבא שלנו וכרומוזום שהורישה לנו אימא. אבל האב הוא למעשה מי ש"קובע" את מין היילוד.

למה? - כי תאי הזרע הגבריים נושאים את שני הכרומוזומים, גם X וגם Y, כלומר (XY). הביצית של האם, לעומת זאת, נושאת שני כרומוזומים זהים - שני כרומוזומי X. כלומר (XX).

לכן אם צירוף הכרומוזומים הספרייה יהיה X של האב ו-X שהאם תורמת בכל מקרה, התינוק יהיה... נכון, בת. במקרה ההפוך שכרומוזום ה-Y של האב הוא שיופרה עם ה-X הקבוע של האם, התינוק יהיה... הוא... היא... בן!

הכרומוזומים של האם, אגב, הם שאחראית ל"תחנות הכוח" שנותנות לגוף אנרגיה. לא סתם האם היא כה משמעותית בחיינו כבני אדם וגם ביונקים אחרים.


על חוקי התורשה (עברית):

https://youtu.be/Astv7HswZLc


כך יוצרים הגֵנים, הכרומוזומים והדנ"א את האנשים שאנחנו (מתורגם):

https://youtu.be/xQ4NkuZtMwg


ותהליך ההפרייה המסעיר (מתורגם):

https://youtu.be/CsHAKD56HeU
מיהי הכבשה דולי?



הכבשה דולי היתה המקרה הראשון בהיסטוריה שבו נעשה שיבוט גנטי של יונק, כלומר - יצירה של יונק מתא בוגר אחד של יונק קיים.

היה זה המדען יאן וילמוט ממכון רוזלין באדינבורו, שהצליח בשנת 1997 לשבט את הכבשה דולי.

פריצת הדרך הזו הייתה אדירה. רבים ראו במעשה פריצת דרך בלתי נתפסת כמעט, בדרך לייצור המוני של בעלי חיים לצרכי האדם, כמו הפקה של דם, חלב ואיברים לצורכי ריפוי.

רבים הבינו מיד ששיבוט כזה יאפשר גם לשכפל בעתיד גם בני אדם, מה שיאפשר ליצור כפילים גנטיים של אנשים, כך שישמשו להם כמעין בנק איברים למקרי חירום.

אפשרויות נוספות של ההמצאה הן שכפול של ילד בריא מתא מגופו של ילד העומד למות, כמו גם הארכת חייהם של אנשים קשישים - על ידי יצירת תאומים גנטיים חדשים.

מצד שני, רבים ראו ורואים באפשרות השיבוט של בני אדם עניין מדאיג שיכול גם לשמש למטרות רעות, כמו למשל יצירת צבאות משוכפלים של לוחמים מובחרים, שיוכלו לבצע משימות בשירותם של משטרים תוקפניים ומסוכנים.

ייצור של לוחמים כאלה, חשוב להבין, יהיה מסוכן מפני שאין חשש שימותו. תמיד ניתן יהיה לייצר עוד מהם.

מאז הכבשה דולי, אולי ההישג המדעי הגדול ביותר של סקוטלנד, כבר הצליחו המדענים לשבט עובר אנושי. כיום יש אפילו שירות מסחרי שמשבט חיות מחמד לבעליהם.

בעשורים האחרונים נבחנת אפילו האפשרות שמדענים ישתמשו בשיטת השיבוט של הכבשה דולי לשיבוט של ממותות פרה-היסטוריות, שנעלמו מהעולם לפני עידן ועידנים.


סיפורה של הכבשה דולי:

http://youtu.be/YoEWYJHf0kU


כך שובטה הכבשה דולי:

https://youtu.be/39BbcZVCx8I


על השכפול של הכבשה דולי והמחלוקת על התערבות האדם בטבע:

http://youtu.be/CkZV7hl-kXE


והנה דולי המפוחלצת במוזיאון בעיר אדינבורו:

http://youtu.be/dPreBtCbmgQ
למה יש לי תלתלים?



תלתלים (Curls) הם תוצאה של גנטיקה. תלתול השיער שלך מושפע מזה של אבותיך. לא בהכרח מזה של אמא או אבא כמובן, שהרי תכונה גנטית יכולה להיות בגנים אבל לא להופיע בדור שלהם ולחזור בדור שלך.

התלתלים קשורים בכמות הפרוטאין שבשיער וגם בצורת השערה. אם חתך השערה היה שטוח יותר סביר שהיא הייתה מתולתלת יותר. ככל שהשערה עגולה יותר בחתך שלה - היא כנראה חלקה.

יש ויכוחים כיצד נוצר התלתל. נראה שהזקיק, אותו חלק עור שממנו גדלה השערה, הוא שקובע את צורתה ואת זווית הגדילה של השערה ביחס לקרקפת. כך שצורתו שיער מתולתל הוא של אליפסה מוארכת והוא צומח בזווית חדה לקרקפת.

גם יובש, יודעים בעלי שיער מתולתל, נוטה להפוך את השיער למתולתל יותר. ככל שסיב השיער סופח את המים, הוא נוטה להתיישר וכשהוא מתייבש, הוא נוטה לחזור למצבו המקורי והמתולתל. לכן מומלץ לטפל בשיער מתולתל רק אחרי מקלחת או אחרי שמרטיבים אותו.

שיער מתולתל נוטה להיות יבש יותר מאשר שיער ישר. לשמן המופרש מהקרקפת קל יותר לנסוע במורד הפיר של שיער ישר מאשר בשיער המתולתל. לכן שיער מתולתל הופך לעתים קרובות לשיער מקורזל, שפירושו תלתלים צפופים וקטנים.


מדוע יש לי תלתלים?

https://youtu.be/Yn8d7Y1xEK0


ההסבר המדעי לדרך שבה נוצרים התלתלים:

https://youtu.be/oCZva_6abFM


המחקר הפיזיקלי בתלתלים:

https://youtu.be/4lymQBDGfhg


והסבר מילולי קצר:

https://youtu.be/ex1bqXTJbcQ
איך יצרה העבדות את הספורטאים החסונים בעולם?



האם שאלתם את עצמכם פעם איך זה שרבים מהכוכבים הגדולים של הכדורסל, הבייסבול והספורט באמריקה הם שחורים? איך זה שכמעט כל פעם שאנו שומעים על ספורטאי בעל יכולות כמעט על-אנושיות מתברר לנו שהוא כהה עור?

נתחיל בסיבה הסוציולוגית לכך שבחברות מערביות יש הרבה יותר שחקנים שחורים מאשר לבנים או גזעים אחרים. למרבה הצער, הקהילות השחורות הן בעלות מעמד חברתי ויכולת כלכלית נמוכה משל מהלבנים. בדרך כלל הם מתקשים להפוך למדענים, חוקרים, גאוני מחשבים, עורכי דין או אילי-הון. לכן צעיר שחור שרוצה להתקדם ולהצליח בחברה המערבית יחפש ערוצים שיאפשרו זאת. תחומים כמו שירה וספורט היו תמיד פתוחים יותר ומאפשרים לבני הקהילה השחורה לצמוח.

זה בלט במיוחד מרגע שהפכו הג'אז, הבלוז ומוסיקת הנשמה לסגנונות פופולאריים ומרגע שעולם הכדורסל גילה את היכולות האגדיות של שחקנים שחורים. אבל גם בענפי ספורט רבים אחרים התגלו האפרו-אמריקאים ואחיהם במדינות אחרות כמצליחים מאד!

אבל יש עוד משהו והוא אבולוציוני. מסתבר שאם הספורטאים השחורים החזקים חייבים תודה על הכוח והחוזק שהם מביאים עימם למגרשים למישהו, הרי שבאופן אירוני הם חייבים את התודה לסוחרי העבדים ובעלי העבדים שהעבידו את אבותיהם בפרך. "בזכותם" נעשתה במהלך הדורות ברירה מלאכותית, אכזרית אבל יעילה..

איך זה קורה? - התשובה היא ברירה מלאכותית.

העבדות המפרכת, אותו עוול היסטורי שבו עבדו בפרך אפריקנים שהובאו למערב לשירות בעלי האדמות הלבנים, הרגה בהדרגה את החלשים שבעבדים. במשך הזמן הלכה העבדות וצמצמה את אוכלוסיית העבדים, כאשר מי ששרדו את התנאים הקשים והעבודה המפרכת הם החזקים והעמידים שביניהם. כך, טוענים החוקרים, הלך הגזע השחור והשתבח גנטית. הגזע של העבדים הלך והתחזק, כיוון שגברים חסונים במיוחד התחתנו עם נשים חזקות ועמידות במיוחד ובזכות הגנטיקה נולדו להם ילדים חזקים, חסונים ועמידים הרבה יותר. אלו וצאצאיהם הפכו עם הזמן לענקי הספורט שאנו מכירים בליגות המובילות של הספורט העולמי.


הנה הברירה מלאכותית שמסבירה כיצד העבדות חישלה את האפרו-אמריקאים לחסונים וחזקים יותר:

http://youtu.be/R6hF3-obvnA
האם הדנ"א הוא ייחודי לכל אדם?



אכן, לכל אדם בכדור הארץ דנ"א שהוא רק שלו. אין שני אנשים שיש להם דנ"א זהה, אלא רק במקרה אחד. אצל תאומים זהים הדנ"א זהה לחלוטין. תאומים זהים היו בהתחלה שני עוברים שגדלו באותו רחם. על אף שיש ביניהם הבדלים מסוימים, כמו בטביעות האצבעות, לתאומים זהים יש מטען גנטי זהה.

רק לתאומים זהים (Identical twins), שנוצרו מהתחלקות של אותה ביצית, יש דנ"א זהה לחלוטין, על אף שאינם זהים באופיים דווקא. אף על פי כן, מחקרים הוכיחו שתאומים זהים, שגדלו בנפרד זה מזה, היו דומים אחד לשני בתכונות, במחוות התנהגות ובתחומי העניין שלהם. קראו עליהם באאוריקה בתגית "תאומים זהים".


הנה הסבר התאומים הזהים (עברית):

https://youtu.be/zwuYbRxy6ts


ותאומים זהים בבטן:

https://youtu.be/oe5AV8PcKBo
איך בנוי הדנ"א?



ה-DNA הן מולקולות שבנויות כסליל כפול, הוא הכרומוזום. זהו מעין סולם ארוך ושזור, ששלביו עשויים מ-4 סוגי מולקולות קטנות יותר. שילובים של המולקולות הללו מהווים את המרכיבים, שהם האלף בית הגנטי.

הסידורים השונים של השילובים הללו הם הוראות הבנייה והביצוע של היצור החי.

הסולם הזה, עותק שלם של ה-DNA בן מאה מיליארד האטומים, נמצא בכל תא בגופנו ובכל גוף חי. והוא יותר גדול ממספר הכוכבים שבגלקסיה כולה. מכאן שגופנו הוא כולו כמו יקום זעיר, שמכיל עולם ומלואו.

אם היינו יכולים לפרוש את סליל ה-DNA מתא אחד בלבד מגופנו, היינו מקבלים דנ"א באורך של 2 מטרים, שכולו מצוי בכל תא אחד בלבד בגופנו!

בדנ"א יש 4 מרכיבים, מעין שפה שמיוצגת באותיות C, A, T ו-G. בקוד או השפה הזו, שמורכבים מ-4 האותיות הללו, מאוחסנים המרכיבים של כל איבר ותכונה בגופנו. כך מקודדים אלפי הגנים שלנו.


הנה הסבר על DNA וריצוף הגנום האנושי (מתורגם):

https://youtu.be/z79sg1ojT0E


כך בנוי ה-DNA בגופנו (מתורגם):

http://youtu.be/vyeYEiWGtQ8


וסרטון נוסף הגנים והדנ"א:

http://youtu.be/qy8dk5iS1f0
למה יש ילדים שהעיניים הכחולות שאיתם נולדו מחליפות את צבען?



לבעלי עיניים כחולות חסר חומר שנקרא מלנין. מלנין הוא פיגמנט או צבע חום, שנותן להם את הצבע החום. ככל שיש יותר מלנין בעין היא תהיה כהה יותר וצבעה יהיה יותר חום.

הקשתית היא החלק הצבעוני שבעין. שני גורמים קובעים את הצבע שלה. הראשון הוא המלנין, פיגמנט בגופנו שככל שהוא מועט העין תהיה כחולה.

אגב, בשני שבהם הוא הצפיפות של התאים שבקשתית. זו הסיבה שיש אנשים עם עיניים כחולות הרבה יותר עמוקות מלאחרים.

אבל תינוקות שנולדים עם עיניים כחולות, צבע העיניים שלהם הוא לא בהכרח צבע העיניים שיהיה להם בבגרותם. הצבע הכחול בגיל זה נובע לרוב ממחסור במלנין. במקרים כאלה, כשהם גדלים, מתגבר ייצור המלאנין בעיניים של אותם תינוקות.

ומכיוון שיותר מלנין פירושו עיניים חומות יותר, ככל שכמות המלנין בעיני התינוק גדלה, ישתנה צבע העיניים וייעשה חום וכהה יותר.


כך מתמעטים בעלי העיניים הכחולות:

https://youtu.be/FOiV6pUF6lI


למה לתינוקות יש עיניים כחולות:

https://youtu.be/vW97Aya1hXg


והסבר של רופאה לשינוי צבע העיניים ככל שהתינוק גדל:

https://youtu.be/gP-q6pbgl-U


מהו פרויקט מיפוי הגנום האנושי?



אחד הפרויקטים השאפתניים ביותר בתולדות המדע הוא פרויקט הגנום האנושי (Human Genome Project). במסגרת פרויקט בינלאומי זה, שהובל על ידי המעצמות בראשות ארצות הברית, נסרקו כל הכרומוזומים של כמה בני אדם ורצפי ה-DNA שלהם. בסיומו המוצלח רוצפו לראשונה כל 25-20 אלף הגנים של הגנום האנושי וכשלושה מיליארדי הבסיסים שמרכיבים אותו.

סיום הפרויקט סימן את הצלחת המאמץ המדעי, ששאף לקבוע את הרצף הבסיסי של הקוד הגנטי האנושי (של בני האדם) ולזהות בהם את תפקידי אזורי הגנים השונים.

פרויקט הגנום האנושי הוא נדבך חשוב ביותר להבנה כוללת של החומר התורשתי שבגוף האנושי. הוא מסייע ללימוד החומר התורשתי, מבחינת רצף הגנים האנושיים, האופן שבו פועלת התורשה, השוני והדמיון הגנטי והתורשתי בין אנשים ואוכלוסיות שונות, תפקידי הגנים השונים ורצפים ייחודיים בגוף האדם ועוד.

כשהפרויקט הסתיים בהצלחה בשנת 2006 ופורסם הרצף של הגנום האנושי, הסתבר שלא כל הציפיות התממשו.

מה לא התממש?

חלק גדול מהשאיפות המחקריות הגדולות לא התממש עדיין, ביניהן הרצון להבין טוב יותר כיצד פועל התא האנושי, היכולת לזהות את האופן שבו פועלות מחלות תורשתיות ועוד. גם אם אנו יודעים לקרוא את הרצף הגנטי - נראה שהבנת הגנום האנושי באופן מלא עדיין רחוקה למדי.


כך רוצף הגנום האנושי (מתורגם):

https://youtu.be/AhsIF-cmoQQ


פרויקט גנום האדם:

http://youtu.be/z79sg1ojT0E


וסרטון תיעודי על פרויקט מיפוי גנום האדם:

https://youtu.be/nhoEvAY0ToM?long=yes
איך מתבצע זיהוי פלילי או משפחתי באמצעות דנ"א?



לא פעם אנו שומעים על בדיקה שעושים כדי לזהות אם חשוד הוא הפושע או אם אדם הוא אביו של אדם אחר. זהו כוחו המופלא של הדנ"א, אותה מולקולה שנמצאת בכל תא שנוצר בגופנו.

באמצעות בדיקת DNA ניתן לזהות אם דנ"א שייך לאדם מסוים או שהוא אינו שלו. העובדה החשובה היא שתבנית הדנ"א האישית של כל אחד מאיתנו היא ייחודית ואין כמוה (מלבד במקרה של תאומים זהים, שגם חולקים DNA משותף).

זוהי מעין טביעת אצבע גנטית, שבעזרתה אפשר לזהות אבהות, אם בעל הדנ"א היה מעורב בפשע, או אם הדנ"א שנאסף בזירת הפשע הוא שלו.


הנה ניתוח הפרופיל הגנטי של חשודים בפשע (עברית):

https://youtu.be/wpG3CSvwjBw


הסבר כימי על תהליך הזיהוי באמצעות דנ"א (מתורגם):

https://youtu.be/5ij-YSrp93s


והשלב החדש בזיהוי הפלילי בו מזהים פושעים על פי הדנ"א של קרובי משפחתם:

https://youtu.be/KT18KJouHWg?long=yes
מה זו אפיגנטיקה והתכונות שעוברות בה?



בשנות התשעים מצא מחקר אמריקאי ממצא מדהים. הסתבר שילדיהם של מי שחוו טראומה סבלו גם הם, ממש כמו הוריהם הטראומטיים, מייצור נמוך של קוֹרְטִיזוֹל, הורמון מגביר תוקפנות, שמסייע לתפקד בשעת לחץ, סכנה או כעס.

החוקרים החלו להבין שהדנ"א, אותו סליל ייחודי שמכיל בכל תא ממיליארדי תאי הגוף את מפרט התכונות של כל יצור וצמח, הוא לא סתם קוד שמועבר מהורים לילדיהם. יש שם עוד משהו.

במילים פשוטות, הם גילו מנגנון להורשה שאינה דרך הדנ"א אלא דרך מולקולות אחרות שעוברות הורשה.

במחקרים נוספים הלכה והתחזקה תופעת "ההידבקות בטראומה", שלפיה כבר ברחם הועברו לתינוקות תכונות פיזיות שפיתחו הוריהם. בניגוד לסברה המקובלת מסתבר שהגנים משתנים במהירות. לא פעם זה קורה בתוך דור אחד. כל חוויה בדור ההורים יכולה להשפיע על התכונות של ילדיהם.

וכך נולדה ה"אפיגנטיקה" (Epigenetics), תיאוריה שזעזעה באופן מסוים את תורת האבולוציה. היא קובעת שהדנ"א שלנו מגיב לשינויים שהסביבה מותירה בגופנו ומשתנה בעקבותיהם. כל טראומה שאנו חווים, שינויים בתזונה שמשנים את גופנו ומגוון אירועים גדולים וקטנים בחיים, יכולים להותיר בגנום שלנו חותם ולשנות את המטען הגנטי שנעביר לדור הבא ואף ישרוד למשך כמה דורות קדימה.

כן, מחקרים מצאו בהמשך שאף שהורשה אפיגנטית היא הורשה לאורך הדורות והיא לא דרך שינויים ברצף ה-DNA, היא נוטה להיעלם אחרי כמה דורות.

מחקרים שונים הלכו וחזקו את האפיגנטיקה. מעכברים, ששינוי תזונה שלהם השפיע על צבע הפרווה והגודל של הצאצאים שלהם ועד לתאומים שהמטען הגנטי שלהם השתנה בשל מקרי אלימות שחוו - יותר ויותר הוכחות מגלות את ההורשה המושפעת מחוויות ההורים ומשפיעה על התכונות של ילדיהם.

המחקר החדשני של הורשה אפיגנטית נלמד ומתפתח בעצם ימים אלה, אבל ברור שמידה מסוימת של הורשה אפיגנטית מתקיימת, ונראה שהיא מתווכת על ידי העברה מדור לדור של מולקולות מהסוג שהמדענים מכנים small RNA.

אז אם בשחר ימי מחקר האבולוציה סבר למארק שלג'ירף, למשל, יש צוואר ארוך כי אבותיו מתחו את הצוואר כדי להגיע לעלים הגבוהים של העצים, יתכן שבדיעבד יסתבר שהוא בכל זאת לא שגה לחלוטין.


הנה הסבר על הורשה של תכונות נרכשות (עברית):

https://youtu.be/CPalwbil2fQ


על רעיון האפיגנטיקה (מתורגם):

https://youtu.be/_aAhcNjmvhc


כך יכולים זיכרונות לעבור בדנ"א:

https://youtu.be/tbPwzII_g6o


הרצאה של ד"ר עודד רכבי, חוקר אפיגנטיקה ישראלי (עברית):

https://youtu.be/TeXmzbnOo2g?long=yes


והאם אפיגנטיקה מסייעת לטבע לווסת את הילודה באופן טבעי באמצעות נטייה מינית? (מתורגם)

https://youtu.be/4Khn_z9FPmU?long=yes
למה הולכים ומתמעטים בעלי העיניים הכחולות בעולם?



לבעלי עיניים כחולות חסר חומר שנקרא מלנין. מלנין הוא פיגמנט או צבע חום, שנותן להם את הצבע החום. ככל שיש יותר מלנין בעין היא תהיה כהה יותר וצבעה יהיה יותר חום.

מאז האב הקדמון הראשון שהכיל גנים של עיניים כחולות, בשל מוטציה, הלכו והתרבו בעלי עיניים כחולות בסקנדינביה ובאזורי צפון כדור הארץ. כל בעלי העיניים הכחולות בעולם חולקים למעשה אב קדמון אחד.

כיום ישנן מדינות סקנדינביות שבהן מעל 90% מהאוכלוסיה הם בעלי עיניים כחולות.

אך בדורות האחרונים הולכים ומתערים בעלי עיניים כחולות בשאר אזורי כדור הארץ. לצד זה גם ההתרבות הטבעית באזורים דרומיים ורוויי שמש היא רבה יותר. משום כך, גם אם בעלי העיניים הכחולות לא נעלמים, הם הולכים ומתמעטים באופן יחסי, לעומת תושבי כדור הארץ שיש להם עיניים חומות.


כך מתמעטים בעלי העיניים הכחולות:

https://youtu.be/FOiV6pUF6lI
למה חלק מהאנשים שמאליים וחלק ימניים?
מיהם הלבקנים ומדוע הם נולדים לבקנים?
מה קובע את צבע העיניים שלנו?
מהם תאומים זהים ואיך הם נוצרים?
מהי עריכה גנטית?


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.