אינטרנט  |  ynet  |  בעלי מקצוע  |  קניות  |  ספקים למשרד
|שלום אורח
התחבר
|הירשמו ל-ynet

   חדשות תוכן ועדכונים 24 שעות - Ynet


 דגם של מולקולת דנ"א
דגם של מולקולת דנ"א צילום: גטי אימג' בנק ישראל
 
 פורמט להדפסה  הדפס

אתרים נוספים
 מידע בנושא פרוייקט הגנום האנושי
 המכון האמריקני הלאומי לחקר הגנום


ערכים קשורים
 גרגור מנדל
 אורגניזם
 גנטיקה ותורשה
 אבולוציה
 צ'רלס רוברט דרווין
 דרוויניזם
 נוקליאוטיד
 צבען
 דנ"א
 ג'יימס דיואי ווטסון
 פרנסיס קריק
 נגיף
 רנ"א
 אווקריוט
 אברון
 מיטוכונדריון
 כרומוזום
 מיזם גנום האדם
 תא עצב
 ריבוזומים והקוד הגנטי
 חלבון
 שעתוק
 התפתחות ביולוגית
 פרוקריוט
 ברירה טבעית
 חלוקת התא
 גמטה
 שחלוף
 קלינטון ריצ'רד דוֹקִינס


תחומים קשורים
 אבולוציה וגנטיקה
 ביוכימיה
 ביולוגיה


 
 
 

גן


Gene

ראשית המחקר |  גנים ודנ"א |  התבטאות גנים |  מוטציות וגנים אנוכיים

גֶן, יחידת ההתורשה. הגנים מורכבים מרצף של נוקליאוטידים (אבני הבניין של הדנ"א), ומקודדים את המידע הדרוש לתא לשם יצירה של חלבונים בתהליכי הסינתזה החלבונית: שעתוק ותרגום (המתנהל בריבוזומים).

 


ראשית המחקר

בשנת 1866 פרסם הנזיר והבוטנאי הצ'כי גרגור מנדל את חוקי התורשה שלו, שלפיהם תכונותיו של האורגניזם העוברות בתורשה נישאות ביחידות שאינן ניתנות לחלוקה או למהילה. בכך השלים את תיאוריית האבולוציה של צ'רלס דרווין, שלא היתה מסוגלת להסביר בכוחות עצמה כיצד עוברות תכונות מדור לדור. שילוב שתי התיאוריות נקרא הסינתזה הניאו-דרוויניסטית.

בשנות התפתחותה הראשונות של הגנטיקה ניתנו לגורמים הנושאים את התורשה (שטיבם טרם היה ברור כלל ועיקר) שמות רבים ושונים; אך בשנת 1909 טבע החוקר הדני וילהלם יוהנסן (Johannsen) את המונח "גן", כדי להביע את ההשקפה כי מכלול תכונותיו של הפרט הוא אוסף של תכונות נפרדות, שכל אחת מהן נקבעת על-ידי יחידה גנטית נפרדת. בשעתו פורש המונח פירוש פונקציונלי, כלומר: אם מבודדים תכונה כגון צבע עיניים מכּלל תכונותיו של הפרט, חייב להיות אי-שם גן הקובע את צבע העיניים. כבר אז הובן כי כל גן יכול להופיע בצורות שונות, בעלות רצף נוקליאוטידים שונה במקצת, הנקראות אַלֶלִים. לדוגמה, כיום ידוע כי לגן הקובע את צבע העיניים שני אללים: אחד לעיניים כחולות והשני לעיניים חומות (כל הגוונים נובעים מגורמים משפיעים אחרים, כמו כמות הצבענים שמייצרים גנים אלה, ועוד).

הרופא השוויצרי יוהן פרידריך מישר (Miescher) זיהה ב-1869 את המולקולה הביוכימית הקרויה דנ"א, וטען כבר אז כי היא קשורה איכשהו לתורשה. הדבר לא התקבל על הדעת באותם ימים, משום שהיא כה קטנה, והחיפושים אחר "נשא התורשה" נמשכו. אך בהדרגה הוברר כי אכן הדנ"א הוא הנושא את התורשה, והמחקר פנה להסביר כיצד נעשה הדבר.

 


גנים ודנ"א

בשנת 1953 הצליחו ג'יימס ווטסון ופרנסיס קריק לתאר את המבחנה המרחבי של מולקולת הדנ"א, וכך חשפו את המנגנון שבאמצעותו מקודד המידע התורשתי בגנים, כפי שהוא מתואר בפירוט בערך העוסק בדנ"א. הגנים של רוב היצורים החיים בנויים מדנ"א, ואילו ברוב הנגיפים ממלאת חומצת הגרעין האחרת, רנ"א, את תפקיד נשיאת המידע התורשתי. ביצורים אווקריוטיים (שתאיהם בעלי גרעין ואברונים) המולקולה מצויה בגרעין התא, וגם בכמה אברונים כמו המיטוכונדריה. ריכוזי הדנ"א בגרעין נקראים כרומוזומים.

הגנים מסודרים בצורה קווית לאורך הכרומוזומים, כאשר לכל גן מקום קבוע בכרומוזום מסוים. (מיזם גנום האדם, שנשלם בשנת 2000, קבע  כי לבני אדם, יש כ-34,000 גנים, המסודרים ב-46 כרומוזומים; לאחר זמן הונמך המספר, ועתה, נכון לאמצע 2007, הוא עומד על 20,000 עד 25,000 גנים). גן הוא איפוא קטע בעל זהות פיסית ותפקודית בכרומוזום: הוא מקודד את יצירתו של חלבון מסוים, אחד מבין סוגי החלבונים הרבים מספור הממלאים תפקיד בתהליכי החיים.

 

הגן מתחיל ומסתיים בקבוצה של נוקליאוטידים (יחידות הדנ"א - סוכר, זרחה ובסיס) המקודדת "סימן פיסוק". בין שתי הקבוצות נמצאים נוקליאוטידים מרובים, שרק חלקם ממלאים תפקיד ברור בתורשה: הגן עשוי קבוצות של נוקליאוטידים "בעלי תפקיד", הקרויים אֶקסוֹנים (להבדיל מן האַקסוֹנים שבתא העצב), וביניהן מפרידות קבוצות שתפקידן אינו ברור, אך מכל מקום אינו קשור ליצירת חלבון. קבוצות אלה נקראות אִינְטרוֹנים, ובעבר היה נהוג לתארן כ"דנ"א-זבל", אך ייתכן שכינוי הגנאי הזה נמהר מדי, והאינטרונים ממלאים תפקיד כלשהו שאינו מובן עדיין. מכל מקום, בתהליך יצירת החלבון מעורבים רק האקסונים: הם משועתקים ברצף אחד, תוך דילוג על האינטרונים, למולקולת רנ"א העושה את דרכה לריבוזום שבו מיוצר החלבון המתאים לרצף הנוקליאוטידים המסוים של הגן המקורי.

 


התבטאות גנים

בתאים דיפלואידיים, כלומר בעלי שתי מערכות של כרומוזומים (אחת שמקורה באב והשנייה - באם), כל גן מופיע פעמיים. שני האללים (הגנים המקבילים הללו) שבתאים אלו יכולים להיות זהים, ואז שניהם יורו על יצירתו של אותו החלבון; אך במידה והם שונים, רק אלל אחד, האלל הדומיננטי (השליט), יתורגם לחלבון; המונח המקובל הוא "יתבטא".

הכמות והסוג של החלבונים הנמצאים בתא בכל רגע נתון משתנים בהתאם לתפקידו, לתנאי הסביבה שבה הוא נמצא ולגורמים רבים אחרים. לכן יש צורך במנגנון שיקבע אילו גנים מבניים (structural genes) - גנים שאחראים על יצירת חלבונים - יעברו שעתוק בזמן נתון. לשם כך ישנם גנים מווסתים (regulatory genes), שיכולים להורות על הפסקה של קריאת גן מבני מסוים, וגנים אחרים, שמבטלים את השפעת הראשונים ומחדשים את השעתוק. גנים כאלה ממלאים תפקיד חשוב בתהליכי ההתפתחות הביולוגית

 

בתאים פרוקריוטיים (תאים חסרי גרעין ואברונים) נמצא סוג נוסף של גנים - גנים מפעילים (operator genes) - הנמצאים בסמוך לגנים המבניים, וחסימה שלהם על-ידי גנים מווסתים מונעת מהגנים המבניים לעבור שעתוק. הגנים המווסתים והמפעילים מופעלים ומושבתים אף הם על-ידי גנים אחרים, וכך מתקבלת תמונה סבוכה ביותר של פעילות גומלין, החל מרגע היווצרותו של התא, שבה גנים משפיעים זה על זה לפעול ולחדול מפעולה, וכך הם מנחים ומווסתים את כל התהליכים המרובים שמתרחשים בתא החי ובאורגניזמים הבנויים מתאים. המדע עדיין רחוק מלהבין את התמונה הזאת במלואה.

 


מוטציות וגנים אנוכיים

לעתים רחוקות אללים עוברים מוטציה - שינוי בסדר הופעת הבסיסים בדנ"א, שגורר אחריו שינוי במבנה החלבון המקודד. ברוב המקרים השפעתן של המוטציות על האורגניזם אפסית, ובמקרים אחרים היא קטלנית. רק לעתים נדירות יש למוטציה השפעה חיובית על האורגניזם, המקנה לו יתרון, במונחי הברירה הטבעית, על פרטים אחרים באוכלוסייה. תכונה חדשה זו תועבר לצאצאיו של היצור, וזהו אחד הרעיונות המהותיים בבסיסה של תורת האבולוציה, שמסבירה את מוצא המגוון העצום של אורגניזמים בעולמנו.

במובן ידוע, הגנים הם "בני אלמוות": הם אינם מסתלקים מן העולם, אלא עוברים מדור לדור של תאים, בתהליך חלוקת התא. והם עוברים גם מדור לדור של אורגניזמים, בתהליך חלוקת ההפחתה המעביר מחצית מהגנים של אורגניזם הורה לכל אחת מהגמטות (תאי המין - כמו הזרע והביצית) שלו, שמהן יתפתחו צאצאיו; הגנים האלה יישארו כשהיו אצל ההורה, אם כי עשויים לחול בהם שינויים קלים עקב מוטציה או שחלוף (התחלפות בין חלקי כרומוזומים).

הביולוג הבריטי ריצ'רד דוקינס גורס כי תכלית קיומם של הגנים היא ליצור העתקים של עצמם; אין להבין זאת במובן מיסטי, אלא כפועל יוצא של הביוכימיה של הגנים: מולקולות דנ"א בנויות כך שהן משכפלות את עצמן שוב ושוב, כל עוד יש בסביבתן חומרי הגלם הדרושים. לכן, אומר דוקינס, הגנים בונים לעצמם "מכונות שרידה" שבתוכן הם מתקיימים ומשכפלים את עצמם - דהיינו אורגניזמים. הברירה הטבעית פועלת ברמת הגנים וצירופי הגנים (כאמור, הגנים מנהלים בינם לבין עצמם פעילות גומלין סבוכה מאוד, שבה כל גן משפיע על אופן פעולתם של גנים רבים אחרים): אותם גנים שמוצאים את עצמם בסביבה נוחה לשכפול עצמי - סביבה הכוללת את שאר הגנים ואת האורגניזם שבנו לעצמם - ישרדו וישתכפלו, ויעניקו את התכונות היוצרות במשותף סביבה נוחה כזו ל"מכונות השכפול" החדשות, צאצאי האורגניזם. תיאוריה זו על בסיס האבולוציה ידועה בכינוי "הגן האנוכיי", ויש לה תומכים רבים, כשם שיש רבים המתנגדים לה.

 


יש לכם הערה לערך ?


חזרה לעמוד הקודם
חזרה לעמוד הראשי של האנציקלופדיה

חדשות
דעות
כלכלה
ספורט
צרכנות
תרבות ובידור
רכילות Pplus
מחשבים
בריאות
ירוק
יהדות
תיירות
רכב
אוכל
יחסים
סרטים
הוט
כלכליסט
משחקים
מקומי
לימודים
מדע
לאישה
דרושים
ynet-shops
ynettours
winwin
בעלי מקצוע
ביגדיל
 

אודות ועזרה
כתבו אלינו
עזרה
מדיניות פרטיות
תנאי שימוש
מפת האתר
ארכיון
מרכזי המבקרים
Israel News
 
אודות האתר
RSS
הפוך לדף הבית
ynet בסלולר
ניוזלטרים
פרסמו אצלנו
אנציקלופדיה
באבלס
ערוצי תוכן
חדשות
כלכלה
ספורט
תרבות
בריאות
מחשבים
נופש
Xnet
Yschool
יהדות
דעות
צרכנות
תיירות
אוכל
רכב
בעלי חיים
שופינג לאשה
כיכר השבת
יחסים
אסטרולוגיה
מעורבות
ירוק
לאשה
דילים
ynetArt
kick
כלכליסט
בלייזר
רכילות Pplus
מנטה
משחקים
mynet
מפות
פרוגי
כלים ושירותים
קניות
מניות
דרושים
מחירון רכב
דירות להשכרה
קופונים
זיכרונט
ידיעות בתי ספר
ידיעות אחרונות
דירות למכירה
לוח רכב
יד שניה
בעלי מקצוע
משחקים Games
עברית
דירות חדשות


YIT  - פיתוח אינטרנט ואפליקציותApplication delivery by radwarePowered by Akamaiהאתר פועל ברישיון אקו"םהאתר פועל ברישיון תל"יאקטיב טרייל
-nc  כל הזכויות שמורות לידיעות אינטרנט ©