שתף קטע נבחר

תעלומת הגן הקסום

מה גורם לנו להיראות כמו ההורים שלנו? איך תופסים גנב בעזרת שערה שנפלה מראשו? כיצד אפונה תרמה לגילוי תורת הגנטיקה? כל מה שרציתם לדעת על "סוד החיים" – הדי.אן.איי

שמעתם שתפסו את גנב האופניים המפורסם? הברנש הזה, שהצליח לגנוב עשרות זוגות אופניים מילדים שהשאירו לרגע קט את אופניהם בצד הדרך, נלכד סוף סוף, בזכות הכובע שנפל לו. טוב, לא בדיוק בגלל הכובע (כי כובע מצחייה כחול יש להמון אנשים), אלא בזכות השערה שנמצאה על הכובע.

 

או ליתר דיוק, בזכות תא אחד שנלקח מהשערה שהיתה על הכובע שלו. אתם יודעים מה? הגנב נלכד בזכות דגימת די.אן.איי שנלקחה מהתא, שנלקח מהשערה, שהיתה על הכובע של הגנב... ואם אתם תוהים כיצד שערה קטנטנה הובילה ללכידתו של גנב גדול, המשיכו לקרוא ולבסוף תבינו הכל.

 

 

 

הכל התחיל באפון קטן

 

למי אתם דומים? מעט לאמא? אולי לאבא? ומה עם הסבתא והדודה...מה שבטוח שגם אם אתם דומים למישהו מבני המשפחה, אין אף אחד במשפחה ואפילו בעולם כולו שנראה בדיוק כמוכם (בתנאי כמובן שאינכם אחד או אחת מצמד תאומים זהים). כלומר מתוך למעלה מחמישה מיליארד אנשים שחיים על פני כדור הארץ, כל אחד מכם הוא יחיד במינו...

 

אתם קולטים איזה ילדים מיוחדים אתם... אולם מהיכן נובעים ההבדלים ומהיכן הדימיון? במשך שנים רבות התורשה היתה תעלומה מסתורית. בני האדם שמו לב לכך שחלק מתכונות ההורים עוברות לילדים, אולם, לא היה שום מושג באיזו דרך עוברות תכונות הגוף מההורים לילדיהם.

 

פתרון התעלומה "צמח" דווקא בגנו של הנזיר הצ'כי גרגור מנדל במאה ה-19. מנדל, שגידל בגנו צמחי אפונה, גילה שאם מכליאים (כלומר מחברים) צמחי אפונה בעלי תכונות שונות - צאצאי האפונים יירשו את תכונות הוריהם. הוא גם שם לב שתכונה מסויימת יכולה להיעלם בדור הראשון, אבל היא שבה וחוזרת בדור השני של האפונים. המסקנה של מנדל היתה שכל תכונה נוצרה מ"שתי יחידות תורשה" נפרדות, אחת מכל צמח הורה. יחידות אלו נקראות גנים.

 

למען האמת, בהתחלה לא ייחסו חשיבות גדולה לניסויים של מנדל, אולם בתחילת המאה העשרים המדענים הבינו שבגן הנזיר צמחה תגלית חשובה. מנדל שנחשב כ"אבי הגנטיקה", פרץ את הדרך להתפתחות תחום מדעי חדש שנקרא "גנטיקה". הגנטיקה מנסה לפענח את כל המרשמים הגנטיים הרשומים בתוכנו ובתוך כל היצורים החיים.

 

היכן הגֵן מסתתר?

 

מדהים לחשוב שכולנו התחלנו את חיינו כתא בודד זעיר... התא הזה שנוצר מאיחוי של ביצית וזרעון התחלק שוב ושוב למיליארדים של תאים קטנטנים. מרבית היצורים החיים עשויים ממספרים עצומים של תאים קטנטנים. בתוך כל תא נמצא גרעין, ובתוך כל גרעין נמצאים צרורות של חוטים הנקראים כרומוזומים.

 

בכל תא שלנו בגוף יש 46 כרומוזומים: 23 זוגות, כשכל זוג מכיל כרומוזום אחד שקיבלתם מאמא שלכם וכרומוזום אחד שקיבלתם מאבא שלכם. המין שלכם (בת או בן) נקבע על פי זוג כרומוזומים הנקראים כרומוזומי המין.

 

הגנים הם אלו שבונים את הכרומוזומים. הם עשויים מחומר כימי שנקרא....תנשמו עמוק...חומצה דאוקסיריבונוליאית. טוב... אתם לא חייבים בכל פעם לשבור את השיניים ולקרוא לחומר הזה בשמו הארוך, אתם יכולים מעכשיו פשוט ובקצרה לכנות אותו בשם די.אן.איי.

 

הצופן בידינו

 

בתחילת המאה העשרים כבר היה ידוע שהדי.אן.איי הוא החומר האחראי להעברת התכונות בתורשה, אולם עדיין לא היה ברור כיצד זה קורה. קריק פרנסיס וג'יימס ווטסון, שני מדענים שנפגשו באוניברסיטת קיימברידג' שבאנגליה, היו משוכנעים שאם הם יצליחו לגלות כיצד בנוי הדי.אן.איי, ניתן יהיה להבין כיצד עוברות התכונות מדור לדור ובכך לגלות את הסוד הגדול של החיים.

 

ואז, בצהרי יום חורפי במיוחד, בחודש מרץ, בשנת 1953, נכנס אל הפאב השכונתי פרנסיס קריק. הוא ישב על הבר, הזמין בירה, זיתים ירוקים, והכריז בקול רוטט ונרגש: "גילינו את סוד החיים". תארו לעצמכם איזו דממה השתררה באותו רגע בפאב...

 

 

 

סליל כפול, ארוך ומפותל

 

ואכן, קריק פרנסיס וג'יימס ווטסון הצליחו לפענח את מבנה הדי.אן.איי, או במילים אחרות כיצד בנוי החומר האחראי על העברת התכונות התורשתיות. מסתבר שלמולקולת הדי.אן.איי יש מבנה מרתק, היא בנויה כמו סליל כפול - שני סרטים מקבילים המלופפים לאורכם בצורה לוליינית. בין שני הסרטים יש קשרים לרוחב, כמו שלבים בסולם.

 

הדי.אן.איי היא למעשה שפת סתרים - שפה מולקולרית הכתובה בצופן מיוחד. כתב הדי.אן.איי מורכב מארבעה סימנים שנקראים בסיסים: A (אדנין), T(תימין), G (גוואנין), ו-C (ציטוזין). כל אחד מסימנים אלו מייצג חומר כימי. בסרט אחד של סליל כפול (הנקרא גדיל) יש רצף מגוון של ארבעת הבסיסים. סדר הבסיסים הוא שקובע את אופי הגנים שלנו.

 

הייתם מאמינים שבכל תא אדם יש למעלה משלושה מיליארדי אותיות. ואיך הם נכנסות לתא זעיר? פשוט, הדי.אן.איי דחוס ומקופל בתוך התא, אבל אם נוציא ונמתח אותו הוא יכול להגיע עד לאורך של כשני מטרים. ידוע שגם הדי.אן.איי משכפל את עצמו. זה אומר שכמעט כל תא בגופינו מכיל בתוכו את כל המידע הדרוש ליצירת יצור שלם. מידע זה מועבר בשלמותו לכל אחד מתאי הגוף המתפתחים מתוך התא. המרשם הגנטי מכיל את כל המידע הדרוש לבניית אלפי חלבונים הנחוצים לגוף.

 

עושים סדר בגנים

 

המשימה הבאה, לאחר גילוי מבנה הדי.אן.איי היתה למצוא את רצף כל שרשראות הדי.אן.איי. המדענים הבינו, שאם הם יצליחו לגלות כיצד בנוי כל כרומוזום בגופנו, נוכל לקבל מפה גנטית מושלמת. לצורך משימה חשובה זו, התגייסו מספר רב של מדינות מהעולם לפרוייקט שנקרא "הגנום האנושי".

 

ואכן, לפני כשנה, התבשרנו כי מפת הגנום של האדם הושלמה. היום, אתם יכולים פשוט לגשת למפה הגנטית ולמצוא שם את כל ההוראות לבניית הגוף שלכם. בעזרת המידע הגנטי, קל יותר לאתר ולטפל במחלות שונות, וכבר בעתיד הקרוב מקווים למצוא, בעזרת היכולת לזהות את הגנים, פתרונות לבעיות רפואיות רבות.

 

התשובה נמצאת בתוככם

 

הגענו אם כן, לפתרון תעלומת סוד החיים. הגנום הוא זה שחושף את סודות התא החי. לכל אחד מאיתנו יש מתכון אישי של גנים שבו יש הוראות ליצירת הגוף שלו בלבד. שערו בנפשכם, מעין תוכנית עבודה כתובה, הקובעת איך בדיוק נראה: איזה עיניים,שערות, אף, ידיים ועוד ועוד... את הגנים אנו מקבלים בירושה מהורינו, חצי מהגנים הם מהאמא, וחצי מהאבא.

 

קל לנחש עכשיו מדוע אתם דומים לאחים ולאחיות שלכם...נכון, כי יש לכם מרשם גנטי דומה. אולם לא רק הגנים אחראים להבדלים בין בני האדם. גם סביבת המגורים, החברה והמשפחה משפיעים על עיצוב האישיות של כל אחד מאיתנו.

 

מי צריך כפיל?

 

מי לא מכיר את דולי, הכבשה המשוכפלת, המפורסמת ביותר בעולם. איאן וילמוט הצליח ב-1996 ליצור את דולי מתא בוגר של כבשה, שהכיל את כל המידע התורשתי. לתהליך שבו יוצרים עותקים הזהים גנטית למקור קוראים שיבוט. הצאצאים המשובטים יורשים את כל התכונות הגנטיות של ההורה ממנו נלקח התא.

 

דולי היתה היונק המשובט הראשון, אך לא האחרון. מאז שובטו חיות נוספות כמו חתולים, חזירים ופרים. חשבתם על האפשרות שאולי בעתיד יוכלו לשכפל גם בני אדם? האמת היא שהמחשבה על יצירת כפילי אדם קצת מפחידה...מצד אחד אולי נוכל לשכפל אנשים נהדרים וטובים, אולם מצד שני מה יקרה אם אדם אכזר ונתעב ירצה לשכפל ולהנציח את עצמו? בינתיים, ולמרות שעובדים על זה, אפשר להירגע, אף אחד עוד לא הצליח לשכפל בני אדם...

 

ולבסוף, רוצים לדעת כיצד נלכד גנב האופניים? פשוט, החוקרים לקחו תא עם די.אן.איי מהשערה שנמצאה על כובעו, ובתא הם מצאו את כל המידע הגנטי שלו. כך היה להם קל לזהות את הגנב. מהיום אפשר כבר לומר שעל ראש הגנב בוער הדי.אן.איי...

 

לפנייה לכתב/ת
 תגובה חדשה
הצג:
אזהרה:
פעולה זו תמחק את התגובה שהתחלת להקליד
מומלצים