VOD עבור חטיבת ביניים וחטיבה עליונה - גנטיקה (תורשה)

בניסוי הזה נפריד באמצעים ביתיים את החומר התורשתי – הדנ”א (DNA) שנמצא בתאים חיים – משאר חלקי התא, נגלה איך הוא נראה ואפילו נוכל לגעת בו.

פרויקט הגנום האנושי היה פרוייקט שאפתני לזמנו, שהמסגרתו רוצף לראשונה הגנום האנושי על כל 25-20 אלף הגנים שלו וכשלושה מיליארדי הבסיסים שמהם הוא מורכב. הפרויקט הסתיים בהצלחה והרצף הראשוני פורסם כבר בשנת 2000, שנים ספורות לפני היעד המקורי, בזכות פריצות דרך טכנולוגיות שנעשו במהלך העבודה עליו.

פלסמיד הינו מקטע DNA מעגלי בגודל של 1,000-100,000 בסיסים, ומצוי בחיידקים. מטרתו המקורית של הפלסמיד הינו העברת מידע גנטי באופן רוחבי לשכנים לתרבית. כיום חוקרים רבים עושם שימוש בפלסמיד כאמצעי “לשתול” גנים רצויים בתאים או כאמצעי להעברת גנים מיוצור אחד לאחר. הסרטון שלפנינו מסביר מהם הפלסמידים וכיצד עושים בהם שימוש במחקר.

דחיפת גנים, הטכנולוגיה החדשה של ההנדסה הגנטית, מאפשרת להפיץ במהירות גנים באוכלוסיות ענקיות. הבעיה: איך מונעים ממנה לצאת משליטה?.

GFP הינו חלבון אשר פולט אור ירקרק כאשר מאירים עליו באור כחול ובאולטרה סגול. ה-GFP קיים באופן טבעי במדוזה בשם A. Victoria שם הוא משמש כאמצעי הרתעה לטורפים. לחלבון זה שימושים רבים בביוטכנולוגיה כגון סימון תאים ורקמות, מעקב אחרי תהליכים תוך תאיים ועוד.

הסרטון שלפנינו עוסק באפיגנטיקה במובנה הצר יותר. הדוגמה שבה הוא מתמקד היא ההשתקה (אינאקטיבציה) של כרומוזום X בנקבות של יונקים. השתקה כזאת מתרחשת בשלב עוברי מוקדם אצל נקבות, כדי לאזן את רמת הביטוי של הגנים של כרומוזום X, שקיים בעותק אחד בלבד בזכרים ובשני עותקים בנקבות. מה שמעניין הוא שבכל תא ותא מושתק באופן רנדומלי אחד משני העותקים הקיימים.

אנמיה חרמשית היא מחלה גנטית שפוגעת ביכולת של ההמוגלובין המצוי בכדוריות הדם להוביל חמצן לתאי הגוף, ומתאפיינת בכדוריות דם מעוותות שצורתן מזכירה חרמש. המחלה נובעת ממוטציה ספציפית באחת מחומצות האמינו בהמוגלובין ומועברת באופן רצסיבי. הסרטון שלפנינו מסביר את מאפייני המחלה.

שוו בנפשכם מה היה קורה אילו כל הגנים היו משועתקים כל הזמן באותו קצב. תהליכים היו מתרחשים בזמן הלא נכון, תהליכים סותרים היו מתרחשים במקביל ובגוף הייתה נוצרת אנדרלמוסיה מוחלטת, אופרון הלקטוז הוא דוגמה קלאסית לבקרה על שעתוק גנים. הסרטון שלפנינו מסביר על בקרת השיעתוק של אופרון הלקטוז.

הדנ”א הוא מולקולה ענקית שאורכה הכולל אצל בני אדם מגיע לשני מטרים, אך היא ארוזה בתא שטח קטנטן של 1 מיקרומטר (מיליונית המטר). המולקולה מכילה בתוכה את תוכנית האב של כל התהליכים והמבנים הגוף והיא קיימת בשלמותה בכל תא מתאי גופנו.
במצב רגיל, הדנ”א נמצא במצב חצי משוחרר, כדי שהתא יוכל לשעתק גנים ולקיים את כל התהליכים הדרושים לתפקודו. הסרטון שלפנינו מתאר את מבנה האריזה של הדנ”א, החל מהרמה המשוחררת ועד לרמת הכרומוזום.

154 שנה לפרסום עבודתו של חלוץ הגנטיקה גרגור מנדל, שחשף את החוקים הבסיסיים של העברת תכונות מדור לדור

חוקרים מצאו אילו מוטציות יוצרות גֵנים חדשים בעלי תפקיד מוגדר – וזיהו כך גֵן שאחראי להתפתחות מוח גדול אצל בני אדם וקופים.

כולנו שונים זה מזה. השונות הזאת הכרחית לשרידות המין שלנו וליכולת שלו להסתגל לתנאי סביבה חדשים, ולמעשה היא אחד מהעקרונות המרכזיים של האבולוציה. כדי ליצור אותה הטבע נדרש לערבב את מאגר הגנים שלנו ללא הרף. אחד המנגנונים שמאפשרים את זה הוא השחלוף (רקומבינציה) – תהליך שבו גנים מוחלפים בין כרומוזומים שכנים במהלך חלוקת ההפחתה (מיוזה). הסרטון שלפנינו מתאר איך מנגנון השחלוף פועל על ידי יצירת “צומת הולידיי”.

חוקרים מסין שהחדירו לתאי קופים גן של אדם המעורב בהתפתחות המוח טוענים כי זה שיפר את הזיכרון של הקופים המושתלים. אבל מדענים רבים מעלים שאלות לגבי הממצאים והאתיקה של המחקר.

תורשה אפיגנטית היא תחום מחקר חדש יחסית שמסביר איך צאצאים מקבלים מהוריהם תכונות מסוימות שלא נמצאות ב-DNA שלהם.

ריפוי גני (gene therapy) הינו אחת התקוות הגדולות של הרפואה כיום. השאיפה היא שתהיה יכולת להתערב בגנום ולתקן טעויות כמו מחלות גנטיות, וירוסים מסויימים או הפרעות גנטיות שונות.

האסטרונאוטית האמריקאית קייט רובינס (Rubins), שהיא גם דוקטור לביולוגיה, ביצעה בתחנת החלל הבינלאומית את קביעת הרצף הראשונה של DNA מחוץ לכדור הארץ.

DNA שנמצא בעשרה שלדים בתל אשקלון מעלה את הסבירות לכך שהייתה הגירה משמעותית לאזור מאירופה בתחילת תקופת הברזל

קשה להפריז בחשיבותה של שיטת ה-PCR, שפיתח הביוכימאי קארי מוליס לפני כמעט ארבעים שנה. עקבותיה שזורים סביבינו מכל עבר, בתרופות, בדיקות חיסונים ואפילו הרשעות פליליות.

שלושה מחקרים בלתי תלויים, שעוד לא עברו ביקורת עמיתים, מראים כי שיטת קריספר לעריכה גנטית של עוברים עלולה לגרום למחיקת מקטעים ארוכים של DNA.

קשה להפריז בחשיבותה של שיטת ה-PCR, שפיתח הביוכימאי קארי מוליס לפני כמעט ארבעים שנה. עקבותיה שזורים סביבינו מכל עבר, בתרופות, בדיקות חיסונים ואפילו הרשעות פליליות.