» «
DNA
מהו הדי אן איי? מה זה דנ"א?



חשבו על ה-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. אלו הן מולקולות שנמצאות בתאים עצמם ומכילות קוד, או מידע שמאוחסן בתאי הגוף ומפרט לגבי התכונות השונות של היצור החי. הדי אן איי קובע אם נהיה נמוכים או גבוהים, כיצד ניראה, מה יהיה צבע השיער שלנו, העיניים ועוד.

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 גם לאתר מחלות, לטפל בהשמנת יתר, להנדס פירות וירקות, לשבט איברים ועוד.

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


הנה סרטון שמתאר את נפלאות ה-DNA, הגנים והגנטיקה:

http://youtu.be/B_PQ8qYtUL0


הסבר בעברית על ה-DNA:

http://youtu.be/vyeYEiWGtQ8


מדענים שרים הסבר למהו ה-DNA:

http://youtu.be/YltzGpQomug


וכך הוא עובד:

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


וסרט תיעודי על התגליות המדעיות שקשורות ב-DNA:

https://youtu.be/ygn266fxDuc?long=yes
גנטיקה
מהי הגנטיקה?



הגנטיקה היא מדע שעוסק באופן שבו מורישים יצורים חיים תכונות שונות לצאצאים שלהם. גרגור מנדל, גאון שהקדים את זמנו, הוא שהביא את מדע הגנטיקה אל העולם.

גרגור יוהאן מנדל היה נזיר גרמני שפרסם מאמר מדעי שכמעט איש לא התייחס אליו בחייו. 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, 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.


הנה סרטון על הגנטיקה וכיצד היא התגלתה:

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



הנה סרטון מדעי שמסביר מהם הגנים שבגופנו:

http://youtu.be/f_3jQfxKpy8?t=8s
גרגור מנדל
כיצד גילה גרגור מנדל את הגנטיקה?



גרגור מנדל 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 סרטון על תגליותיו של מנדל ועולם הגנטיקה שהוא גילה:

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


הנה עוד סרטון שמתאר את הבנתו של מנדל את התכונות שלנו וכיצד הן מועברות אלינו מהורינו:

http://youtu.be/d4izVAkhMPQ


הנה דרך נפלאה להבין מי היה הנזיר החוקר מנדל:

http://youtu.be/2D7_g2lSRxk


הנה סרטון מצויר שמספר על מחקריו של מנדל:

http://youtu.be/YxKFdQo10rE?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 התרבות ביולוגית 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 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


הסבר מדעי לשיבוט:

http://youtu.be/AQP4BZMpjxU

תורשה

DNA
כמה נפוץ הדנ"א בגוף?



מולקולות ה-DNA נמצאות במלואן כמעט בכל תא בגופנו. כמעט בכל תא מאוחסן כל המידע על כל הגוף, ממש כל הקוד הגנטי שלנו. זו תופעה מופלאה נוספת של הטבע ובלתי נתפסת. המדענים סבורים שבעתיד יאפשר הדבר להנדס ולשחזר מינים של בעלי חיים וצמחים שנכחדו מהעולם, בעזרת ממצאים של חלקי עצמות או ציפורניים שלהם!


הנה סרטון שמתאר את התופעה המופלאה של ה-DNA המצוי בכל הגוף כולו:

http://youtu.be/XY1JKWRL5iA


הנה סרטון על הדנ"א שמרכיב את הכרומוזומים ומכיל את התוכנית המלאה ליצירת כל היצורים בעולם:

http://youtu.be/M4zHVRLXkgw
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 והוא עצמו נמצא בכל מולקולה בגופנו. בגופנו יש יותר סולמות DNA ממספר הכוכבים שבגלקסיה כולה!


הנה סרטון עם הסבר בעברית על ה-DNA:

http://youtu.be/vyeYEiWGtQ8


ומדענים שרים על ה-DNA:

http://youtu.be/YltzGpQomug
תלתלים
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.


למה 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
הכבשה דולי
מיהי הכבשה דולי?



הכבשה דולי היתה המקרה הראשון בהיסטוריה שבו נעשה שיבוט גנטי של יונק שלמעשה יוצר מתא בוגר של יונק קיים. המדען יאן וילמוט ממכון רוזלין שבאדינבורו הצליח בשנת 1997 לשבט, כלומר ליצור יונק מתא בוגר. 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 ראו בשיבוט גם את האפשרות לשכפל בעתיד בני אדם, כדי ליצור כפילים גנטיים של אנשים, כך שישמשו מעין בנק איברים למקרי חירום. אפשרויות נוספות הן שכפול של ילד בריא מתא מגופו של ילד העומד למות ואפילו הארכת חייהם של אנשים קשישים, על ידי יצירת תאומים גנטיים חדשים. חשוב לציין שרבים רואים באפשרות השיבוט של בני אדם עניין מדאיג שיכול גם לשמש למטרות רעות, כמו למשל יצירת צבאות משוכפלים של לוחמים נבחרים, שיוכלו לבצע משימות בשירותם של משטרים תוקפניים ומסוכנים.

מאז הכבשה דולי, אולי ההישג המדעי הגדול ביותר של סקוטלנד, כבר הצליחו המדענים לשבט עובר אנושי. כיום יש אפילו שירות מסחרי שמשבט חיות מחמד! וממש לאחרונה הציע המדען ששיבט את הכבשה דולי שיטה חדשה לשיבוט של ממותות פרה-היסטוריות, שנעלמו מהעולם לפני שנים רבות.


סיפורה של הכבשה דולי:

http://youtu.be/YoEWYJHf0kU


כך שבטו את הכבשה דולי:

https://youtu.be/39BbcZVCx8I


על השכפול של הכבשה דולי והמחלוקת על התערבות האדם בטבע:

http://youtu.be/CkZV7hl-kXE


הנה דוליהמפוחלצת במוזיאון:

http://youtu.be/dPreBtCbmgQ


הסתברות
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 הסבר על התאומים הזהים בשיר חביב באנגלית:

https://youtu.be/X3TQEQIXyRg


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

http://youtu.be/sOBvRhXIJN4


מתיחות שאפשר לעשות רק עם תאומים זהים:

http://youtu.be/GRHeiVmUR5w


ושיר חביב על הדמיון וההבדלים בין תאומות זהות:

http://youtu.be/2kkuVRU4AM8
מהם הכרומוזומים?



הכרומוזומים (באנגלית: Chromosome) הם 23 זוגות של מולקולות ענקיות וארוכות של DNA וחלבונים. בכל זוג יש לנו כרומוזום אחד שקיבלנו מהאב שלנו וכרומוזום שהורישה לנו אימא שלנו. סך הכל יש לנו 46 כרומוזומים בכל תא אנושי. לבעלי חיים ויצורים חיים אחרים יש מספר שונה של כרומוזומים בגוף, אבל העיקרון דומה. בכרומוזומים מופיע החומר התורשתי של היצורים החיים. הכרומוזומים נמצאים בגרעין שבלב כל תא חי.

לכל אורגניזם כרומוזומים בגודל אחר, בצורות אחרות (לינארית ישרה או מעגלית) ובעלי גנים אחרים וייחודיים.


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

http://youtu.be/POAFVHv7QPI
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.

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.

מחקרים מצאו בהמשך שעל אף שהורשה אפיגנטית היא הורשה לאורך הדורות שלא 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.


הנה הסבר בעברית על הורשה של תכונות נרכשות:

https://youtu.be/CPalwbil2fQ


כך יכולים זיכרונות לעבור בדנ"א:

https://youtu.be/tbPwzII_g6o


והסבר נהדר על אפיגנטיקה:

https://youtu.be/x_Ekx3lCu6M
איך יצרה העבדות את הספורטאים החסונים בעולם?



האם שאלתם את עצמכם פעם איך זה שרבים מהכוכבים הגדולים של הכדורסל, הבייסבול והספורט הם שחורים? איך זה שכמעט בכל 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. מצער אבל 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 ומקבלים לקהילה השחורה. 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 למישהו תודה על הכוח והחוזק שהם מביאים עימם למגרשים, באופן אירוני הם אלו סוחרי העבדים ובעלי העבדים שהעבידו את אבותיהם בפרך. "בזכותם" נעשתה במהלך הדורות ברירה מלאכותית, אכזרית אבל יעילה..

העבדות, אותו עוול היסטורי שבו עבדו בפרך אפריקנים שהובאו למערב, בשביל בעלי העבדים הלבנים, הרגה בהדרגה את החלשים שבעבדים. במשך הזמן העבדות הלכה וצמצמה את אוכלוסיית העבדים ומי ששרדו את התנאים הקשים והעבודה המפרכת הם החזקים והעמידים שביניהם. כך, טוענים החוקרים, הלך הגזע השחור והשתבח. 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 עבדות 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, 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 סרטון על השוני שיש בין תאומים זהים על אף הזהות הגנטית המוחלטת:

https://youtu.be/YVwhJXqIG9c


הנה תאומים זהים בבטן:

https://youtu.be/oe5AV8PcKBo
איך מתבצע זיהוי 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, או אם בעל הדנ"א היה מעורב בפשע, אם הדנ"א שנאסף בזירת הפשע הוא שלו.


הנה ניתוח הפרופיל הגנטי של חשודים בפשע:

https://youtu.be/wpG3CSvwjBw


והסבר כימי על תהליך הזיהוי באמצעות דנ"א:

https://youtu.be/5ij-YSrp93s
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
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. חלק גדול מהשאיפות המחקריות הגדולות לא התממש עדיין, ביניהן 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:

https://youtu.be/AhsIF-cmoQQ


הנה פרויקט גנום האדם:

http://youtu.be/z79sg1ojT0E


הנה סרטון תיעודי על פרויקט מיפוי גנום האדם:

https://youtu.be/nhoEvAY0ToM?long=yes
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 שלהם 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 ממספר הכוכבים שבגלקסיה. גופנו 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, מתא אחד בלבד!

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


הנה הסבר על DNA וריצוף הגנום האנושי:

https://youtu.be/z79sg1ojT0E


הנה סרטון שמתאר את האופן שבו בנוי ה-DNA בגופנו:

http://youtu.be/XY1JKWRL5iA?t=36s


הנה הסבר מדעי בעברית:

http://youtu.be/vyeYEiWGtQ8


וסרטון נוסף הגנים והדנ"א:

http://youtu.be/qy8dk5iS1f0


מה קובע את צבע העיניים שלנו?



לכל בני האדם בעולם היו פעם עיניים חומות. כיום יש גם רבים בעלי עיניים כחולות וגם מעטים שיש להם עיניים ירוקות.

ולמה יש אנשים עם עיניים כחולות למשל? - הדבר התרחש לראשונה בשל מוטציה, פגם גנטי. זו התרחשה באדם אחד שנולד אי שם בעבר הרחוק עם עיניים כחולות. הפגם בגנים גרם לשינוי בצבע העיניים שלו ובזכות הגנטיקה, תכונת התורשה, כמו גם בשל מאפיינים סביבתיים, רבים מצאצאיו של אותו אב קדמון הפכו גם הם לבעלי עיניים כחולות.

תרומת הסביבה לעיניים הכחולות היא שבמהלך אלפי שנים יצא שבעלי עיניים כחולות התרכזו יותר באזורים הצפוניים של כדור הארץ. באזורים אלה יש פחות שמש. המחסור בשמש גרם לכך שבגופם של תושבי האזורים הללו יש פחות חומר שנקרא מלנין. מלנין הוא פיגמנט חום, כלומר חומר צבע טבעי שנמצא ברקמות של יצורים חיים ונותן להם צבע. המלנין הוא אחד הגורמים המשמעותיים בצבע החום שבקשתית העין. ככל שיש יותר מלנין בעין היא תהיה כהה יותר והצבע שלה יהיה יותר חום. לעומת זאת בעיניים בהירות יש פחות מלנין.

מכאן שבעיניהם של אנשים בעלי עיניים כחולות היה פחות מלנין. באזורי הצפון דלילי השמש התרבו בעלי העיניים הכחולות. לעומתם התרבו באזורים עתירי שמש, כמו המזרח התיכון, אפריקה ואסיה, בעלי העיניים החומות שבגופם הרבה מלנין.

חוץ מלהעניק צבע לעיניים שלנו, למלנין יש יכולת לספוג גם קרינה על-סגולה. בכך הוא מגן על העיניים מפני קרני שמש מזיקות. לכן עיניים חומות וכהות, שיש בהם כמות רבה של מלנין, רגישות פחות לקרני שמש, לעומת עיניים בהירות. הן מתאימות יותר לאזורים רוויי שמש כמו ביבשת אפריקה ולכן הברירה הטבעית מאפשרת לבעלי עיניים כאלה לשרוד טוב יותר במקומות החמים, לעומת בעלי עיניים בהירות.


הנה סרטון שמסביר את צבעי העיניים שלנו והקשר בין צבע העיניים לחומרים שבהן:

http://youtu.be/OCBstH61c8Y


זו הסיבה שיש לאנשים עיניים כחולות:

https://youtu.be/qfSfNIzN7q8


סרטון נוסף על העין האנושית:

http://youtu.be/tM4zK-7ilUI


הנה סרט ארוך יותר שמראה את העין וכיצד היא פועלת:

http://youtu.be/syaQgmxb5i0?long=yes
מהי עריכה גנטית?



בשנים האחרונות מותאמים אישית חלק מהטיפולים לחולי סרטן והם לא נאלצים לקבל טיפול זהה לשל כולם, טיפול שלא פעם אף מזיק להם. זו מהפיכה של ממש ברפואה, שמתקדמת לעבר השלב הבא שלה - השלב שבו הרופאים יוכלו ממש לערוך את הגֵנים שלנו, בפקודות כמו "גזור" ו"הדבק", כשהמטרה היא לתקן את הגֵנום שלנו, שפירושו מכלול הגֵנים שיש לנו בגוף. השיטה היא כמובן להוציא את הגנים הפגומים.

עריכה גנטית (Gene editing), או עריכה של תכונות באופן גנטי, היא טכנולוגיה שבאמצעותה ניתן לערוך את הגֵנים של בני-אדם ובעלי חיים. גֵנים עשויים מ-DNA ובאמצעות עריכה גנטית ניתן למשל להוציא מקטע של דנ"א מהגוף ולהכניס במקומו מקטע אחר, בעל תכונות טובות יותר, בריאות יותר וכדומה.

המדענים מעריכים שבעתיד הטכנולוגיה הזו תאפשר לרפא מחלות גנטיות ולשנות את התפקוד של תאים מסוימים בגוף, כך שירפאו תאים בעלי דנ"א פגום, יחליפו תאים סרטניים, יפרישו חומרים שהגוף צריך ושחסרים בו ועוד. בקצה העליון של ההבטחה הטכנולוגית הזו, יתכן אף שניתן יהיה לשנות תכונות של ילדים, על ידי עריכת גנים שונים, עוד בשלב היותם עוברים בבטן. כבר היום אנו מסוגלים לדעת על תכונות ומחלות גנטיות של העובר, מה שנקרא "ריצוף דנ"א טרום לידתי", וזה מרגיש כמו ההתחלה של העתיד...

אחת הדוגמאות המדהימות של העריכה הגנטית היא שבאמצעות תהליכים כאלה ניתן לחתוך גנים שמהווים סיכון בריאותי אפשרי בעתיד. מה שיותר חשוב הוא ליצור גן שמייצר חלבון שנקרא PD-1, למשל. חלבון זה מונע למעשה הפעלת תגובה חיסונית ששומרת על תאים סרטניים, תאים שמתחפשים לתאים בריאים וזוכים להגנת החלבון הזה מפני המערכת החיסונית של הגוף. זה פותח פתח לאפשרויות כמו הזרקת תאים מהונדסים שיילחמו בתאים סרטניים.

עם זאת, עריכת תכונות בבני אדם אינה עניין פשוט מבחינה אתית. כי ברור שרגע אחרי שעריכת תאי גזע עובריים תתבצע לצורך חיסול מחלות גנטיות, היא תפנה להזמנת תכונות מועדפות של ילדים. משיער בהיר או עיניים כחולות ועד לייצור גאונים, ספורטאים מצוינים או לוחמי-על ממושמעים בשירות האומה - כל אלה עלולים להביא אותנו להתגעגע לאנשים הלא מושלמים שאנו מגדלים כיום...

יש אמנם חשש מתופעות לוואי שיתלוו לעריכת תכונות שכזו. בעיקר מטריד החשש ששינויים גנטיים יזמינו בעיות חדשות שנובעות משינוי ההתפתחות האבולוציונית הנורמלית והמאוזנת. אחרי הכל מהנדסים אנושיים לא יוכלו כל כך מהר להתחרות במיליוני שנות אבולוציה וברירה טבעית...

רוצים עוד בנושא? - קראו על טכנולוגיה מדהימה בתחום, בתגית "CRISPR".


הנה עריכה גנטית בטכנולוגיית CRISPR החדשנית:

https://youtu.be/2pp17E4E-O8


השימושים של עריכה גנטית למאבק במחלות:

https://youtu.be/bfqLD7iTR0U


לריפוי כבר עורכים גנים, כמו במקרה של הצלת ילדה שחלתה בלוקמיה ונרפאה תודות לעריכה של הגנים שלה:

https://youtu.be/d0oI3jqvYAw


ויצורים שניתן יהיה "לייצר" בהנדסה גנטית ועריכת גנים מתקדמת שכזו:

https://youtu.be/z_I_iSmF-q4
מהם תאומים זהים ואיך הם נוצרים?



תאומים זהים הם עוברים שנוצרו מהתחלקות של אותה ביצית וגדלים באותו רחם. על אף שיש ביניהם הבדלים מסוימים, כמו בטביעות האצבעות ואפילו באופי, לתאומים זהים יש מטען גנטי זהה לחלוטין. במחקרים נמצא שתאומים זהים, אפילו כאלה שגדלו בנפרד זה מזה, היו דומים אחד לשני בתכונות רבות ובתחומי העניין.


הנה תאומים זהים עם אישיות שונה:

https://youtu.be/3qqrvrSkrGU


ותאומים זהים בבטן:

https://youtu.be/oe5AV8PcKBo
מה זו מוטציה?



עותק שלם של ה-DNA בן מאה מיליארד האטומים, נמצא בכל תא בגופנו ובכל גוף חי. למעשה מועתק כל הדנ"א שלנו כשהתא מתפצל לשני התאים שנוצרו ממנו. המולקולה של הדנ"א מועתקת באופן מדוייק והגנים משועתקים לכל אחד מהתאים שהתפצלו מהתא.

יש חלבון מיוחד שבודק שהדנ"א שהתקבל בכל תא זהה לחלוטין לדנא המקורי. אבל לעיתים יש טעויות זעירות, שגורמות לשינויים קטנים ואקראיים בקוד הגנטי.

הטעויות הללו הן מוטציות. לעיתים הן גורמות נזק ליצור החי שבגופו הן התרחשו ואף להביא למותו. אבל לעיתים יכולה מוטציה שכזו לתת לו יתרון על פני אחרים מסוגו. כשהוא הולך ומתרבה בזכות היתרון שלו, הוא מנצח בתחרות ההישרדות. זוהי הברירה הטבעית, שבגללה התרבו הגירפות בעלות הצוואר הארוך ודובי הקוטב הלבנים, על פני בעלות הצוואר הקצר, שלא הגיעו לאכול את העלים שבראשי העצים והדובים החומים, שיכולת הציד שלהם בשלג הייתה פחותה.


כך נוצרת המוטציה:

https://youtu.be/YvTFXPHhtFU


הנה המחקר על הקשר בין המוטציה לאבולוציה:

https://youtu.be/u5Xu4__qZVs


הנה לימון שעבר כך שינוי מוזר:

https://youtu.be/5vQ3Knc2tGQ
איך גוזרים ומדביקים גנום אנושי באמצעות CRISPR?
מהם המחשבים הביולוגיים הזעירים?


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.