Proteopedia - User contributions [en]

Sandbox Reserved 611

2013-07-08T12:29:15Z

Yael Shwartz:

{{Sandbox_Reserved_Yael_Summer_2012_1}}

<Structure load='1bkv' size='400' frame='true' align='left' caption='Insert caption here' scene='Sandbox_Reserved_611/Cv/2' />
*<scene name='Sandbox_Reserved_611/Cv/1'>AC1 with water</scene>

=קולגן =
==מבוא ==
 .קולגן הוא החלבון השכיח ביותר בגופם של בעלי חיים רבים, ובהם האדם
.הוא מהווה בין 25%-35% מכלל החלבונים בגוף, ומהווה כ-6% ממשקלו של הגוף
הקולגן הוא חלבון מבני, המהווה את המרכיב העיקרי של הסיבים הלבנים ברקמות החיבור- גידים, רצועות, עור, עצמות, כלי דם, מעיים וסחוס.
 
הקולגן אינו גמיש, אולם בעל חוזק מתיחה רב, וזו הסיבה שהוא משולב בדרך כלל עם חלבון סיבי[http://he.wikibooks.org/wiki/%D7%91%D7%99%D7%95%D7%9B%D7%99%D7%9E%D7%99%D7%94/%D7%9E%D7%91%D7%A0%D7%94_%D7%97%D7%9C%D7%91%D7%95%D7%9F#.D7.97.D7.9C.D7.91.D7.95.D7.A0.D7.99.D7.9D_.D7.A1.D7.99.D7.91.D7.99.D7.9D] נוסף, אלסטין[http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%90%D7%9C%D7%A1%D7%98%D7%99%D7%9F], המעניק גמישות. אחוז הקולגן מול האלסטין ברקמות שונות משתנה על פי תפקוד הרקמה. רקמות שנועדו לתת חוזק מכני, כמו גידים, יכילו כמות רבה של קולגן ומעט אלסטין, ואילו רקמות שחייבות לשמור על גמישות מקסימלית, כמו עורקים
ובמיוחד אבי העורקים, וכן ריאות ועור, יכילו כמות גדולה של סיבים אלסטיים.
 
הקולגן מורכב בעיקר משתי חומצות אמיניות, [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A4%D7%A8%D7%95%D7%9C%D7%99%D7%9F]פרולין [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%92%D7%9C%D7%99%D7%A6%D7%99%D7%9F]וגליצין. שלוש שרשרות ארוכות של פרולין יוצרות שלוש שרשרות הליקאליות,<scene name='Sandbox_Reserved_611/Cv/3'>Chain A</scene> כשבסופן יוצר הגליצין את
הקצה האפולרי שלהן, המייצב את המבנה.
 
==מבנה ותכונות ==
ישנם 12 סוגים שונים של קולגן, הנפוצים הם
קולגן מסוג I: מצוי בכמות הרבה ביותר ברקמת חיבור
קולגן מסוג II: אופייני לסחוסים
קולגן מסוג III (נקרא גם סיבים רטיקולריים): מצוי ברקמת חיבור דלילה ומתמחה בתמיכת תאים בודדים, כגון לימפוציטים, בקשרי לימפה
קולגן מסוג IV: קולגן אמורפי
ויטמין C חיוני לתהליך הביוכימי של בניית הקולגן. מחסור בוויטמין C גורם למחלת הצפדינה, שבה מתבטא המחסור בוויטמין זה, וכתוצאה מכך בקולגן, בדימומים, היחלשות העור והעצמות ותסמינים נלווים. הקולגן תורם גם למראה הכללי בכך שהוא נותן נפח לעור. כאשר אדם מזדקן, הגוף מפסיק ליצר את הקולגן והוא מתחיל להצטמצם, דבר שגורם לקמטים מכיוון שהעור, שנשאר באותו גודל צריך להקיף פחות נפח.

 
טיפולים קוסמטיים למתיחת העור מתחלקים לשני סוגים. האחד, הזרקת מילוי שישווה מראה מלא לעור, והשני, הקרנת אור בעוצמה ותדר מסוימים שמעירים את מערכת היצור של הקולגן וגורמים להתחיל לייצרו שוב.
קיימת צביעה ספציפית לזיהוי קולגן המבוססת על Masson trichrome.
קולגן שמתפרק בתגובת הידרוליזה הופך לג'לטין.
[http://en.wikipedia.org/wiki/Collagen Collagen]


[[Image:Electronegativity2.jpg]]
<scene name='Sandbox_Reserved_611/Nision_8/1'>ניסיון 8</scene>

בתצוגה זו נראה את <scene name='Sandbox_Reserved_611/Bsheet_red/1'>משטחי הביתא</scene> צבועים באדום

Sandbox Reserved 603

2012-09-22T16:42:30Z

Yael Shwartz:

{{Sandbox_Reserved_Yael_Summer_2012_1}}

=

=CCR5 ומחלת האיידס=
=מבוא=


מחלת האיידס
(.AIDS - Acquired Immuno Deficiency Syndrome)
מתבטאת בזיהומים קשים ומוות תוך מספר חודשים.
המחלה היא נגיפית המועברת ע"י דם ומגע מיני.התפוצה של המחלה עלתה וכל החולים שחלו בתסמונת מתו. כתוצאה מכך הוחל במחקר נמרץ שאחד מערוציו היה לבחון אל איזה תאי מטרה נקשר הנגיף ומהי הדרך בה הוא חודר לתא.
נמצא כי לנגיף יש זיקה גבוהה לתאי T
מסייעים (helper T cells) מהמערכת החיסונית כי הם נושאים על פני המעטפת את הקולטן CD4 .
במעטפת הנגיף הבנויה שכבה שומנית כפולה משולבים שני חלבוני המעטפת ,חלבונים אלה משתתפים בתהליך הספיחה והחדירה של הנגיף לתא. גליקופרוטאין gp120 אשר נקשר לקולטן CD4 וגליקופרוטאין אחר gp41 האחראי על תהליך האיחוי של ממברנת הנגיף עם ממברנת התא הפונדקאי.

 במשך שנים נחשב הקולטן CD4 כקולטן יחידי לנגיף.
אבל היו מספר ספקות. תאים מסוימים המכילים את הקולטן לא נדבקו בנגיף. עכברים אשר אצלם נמצא הקולטן גם כן לא נדבקו בנגיף. הוחל חיפוש אחר גורם נוסף האחראי להדבקה. מחקר גנטי נמרץ התמקד באנשים מסויימים אשר נחשפו פעמים רבות לנגיף אך לא נדבקו במחלה. אצלם לא חסר הקולטן CD4. בניסויים אחרים נתגלה כי כמוקנים מסויימים הפעילים במערכת החיסונית מעכבים הדבקות התאים בנגיף.
 
הוחל בחיפוש אחר קולטנים לחומרים אלו ואכן נמצאו הקולטנים. הקולטנים הם מהסוג מצומדי חלבון G והם שייכים לקבוצת חלבונים החוצה את הממברנה 7 פעמים . אחד הקולטנים נקרא CCR5 המופיע במקרופאג'ים ולא בתאי - T.
הוירוס חודר ללימפוציטים ע"י קשירה לקולטן CCR5. אצל אנשים מסוימים חלה מוטציה בגן המקודד לייצור CCR5 (אשר תפקידו לקלוט כימוקינים), ולכן נוצר בגופם קולטן פגום. העדר הקולטן הרגיל אינו גורם לתופעות שליליות, והיכולת החיסונית של האדם אינה נפגמת. לעומת זאת, דווקא העדר הקולטן הרגיל באנשים אלו מקנה להם עמידות בפני איידס;
 

נגיף ה-HIV אינו מסוגל להיספח אצל אנשים אלה לממברנת הלימפוציטים, ולפיכך הם אינם יכולים לחלות במחלה.
גילוי המוטציה המקנה עמידות בפני איידס הביא לפיתוח תרופות בעלות רעיון דומה: הללו דומות לכימוקין הנקשר באופן שגרתי לקולטן CCR5; הן נקשרות אליו באופן קבוע וחוסמות אותו בפני הנגיף.
לתרופות אלו הצלחה מסוימת, ובצידה חשש גדול: CCR5 אינו הקולטן היחיד אליו מסוגל הנגיף להיצמד; זן נדיר יחסית (שכיחות של 5% מכלל הזנים) של HIV נצמד לקולטן אחר, CXCR4. מיעוט של החולים שטופלו בתרופה חוסמת CCR5 חלו בכל זאת באיידס, לאחר שנדבקו בזן הנצמד לקולטן האחר. זן זה אלים יותר, וגורם להופעת תסמיני המחלה (ולמוות) בקצב מהיר. החשש הוא שדיכוי הזן השכיח של HIV יביא לשגשוג הזן האלים במרוצת הדורות. תופעה דומה גורמת לסלקציה של זני חיידקים עמידים לאחר חשיפה לסוגי אנטיביוטיקה שונים, וכן התרחשה במחלת המלריה בשנות ה-70; תרופות שהביאו להכחדת הזן השכיח והמתון של הפרוטיסט פלסמודיום, גורם המחלה, הביאו לחיזוקו של זן אלים יותר, הנפוץ כיום בעולם השלישי.
=CCR5=

<Structure load='2l87' size='300' frame='true' align='right' caption='Insert caption here' scene='Insert optional scene name here'/>
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Ccr5_shakuf/1'>ccr5</scene>

<scene name='Sandbox_Reserved_603/Modification_of_amino_acid/2'>חומצות אמינו שעברו שינוי ע"י קשירה קבוצת סולפט</scene> בסגול
 

<scene name='Sandbox_Reserved_603/R_groups/2'>קבוצות צדדיות</scene>
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Binding_tyrosines/1'>טירוזינים קושרים</scene> בירוק
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Tyr_in_binding_site/1'>טירוזינים אחראים לקישור</scene>באדום
 

=דפי עבודה לתלמידים=
[http://www.proteopedia.org/wiki/index.php/Image:Bio.doc דף עבודה לתלמידי ביואינפורמטיקה]
=מקורות=

File:Bio.doc

2012-09-22T16:37:36Z

Yael Shwartz: uploaded a new version of "Image:Bio.doc"

Sandbox Reserved 603

2012-09-22T16:35:58Z

Yael Shwartz:

{{Sandbox_Reserved_Yael_Summer_2012_1}}


=מבוא=


מחלת האיידס
(.AIDS - Acquired Immuno Deficiency Syndrome)
מתבטאת בזיהומים קשים ומוות תוך מספר חודשים.
המחלה היא נגיפית המועברת ע"י דם ומגע מיני.התפוצה של המחלה עלתה וכל החולים שחלו בתסמונת מתו. כתוצאה מכך הוחל במחקר נמרץ שאחד מערוציו היה לבחון אל איזה תאי מטרה נקשר הנגיף ומהי הדרך בה הוא חודר לתא.
נמצא כי לנגיף יש זיקה גבוהה לתאי T
מסייעים (helper T cells) מהמערכת החיסונית כי הם נושאים על פני המעטפת את הקולטן CD4 .
במעטפת הנגיף הבנויה שכבה שומנית כפולה משולביםשני חלבוני המעטפת ,חלבונים אלה משתתפים בתהליך הספיחה והחדירה של הנגיף לתא. גליקופרוטאין gp120 אשר נקשר לקולטן CD4 וגליקופרוטאין אחר gp41 האחראי על תהליך האיחוי של ממברנת הנגיף עם ממברנת התא הפונדקאי.

 במשך שנים נחשב הקולטן CD4 כקולטן יחידי לנגיף.
אבל היו מספר ספקות. תאים מסוימים המכילים את הקולטן לא נדבקו בנגיף. עכברים אשר אצלם נמצא הקולטן גם כן לא נדבקו בנגיף. הוחל חיפוש אחר גורם נוסף האחראי להדבקה. מחקר גנטי נמרץ התמקד באנשים מסויימים אשר נחשפו פעמים רבות לנגיף אך לא נדבקו במחלה. אצלם לא חסר הקולטן CD4. בניסויים אחרים נתגלה כי כמוקנים מסויימים הפעילים במערכת החיסונית מעכבים הדבקות התאים בנגיף.
 
הוחל בחיפוש אחר קולטנים לחומרים אלו ואכן נמצאו הקולטנים. הקולטנים הם מהסוג מצומדי חלבון G והם שייכים לקבוצת חלבונים החוצה את הממברנה 7 פעמים . אחד הקולטנים נקרא CCR5 המופיע במקרופאג'ים ולא בתאי - T.
הוירוס חודר ללימפוציטים ע"י קשירה לקולטן CCR5. אצל אנשים מסוימים חלה מוטציה בגן המקודד לייצור CCR5 (אשר תפקידו לקלוט כימוקינים), ולכן נוצר בגופם קולטן פגום. העדר הקולטן הרגיל אינו גורם לתופעות שליליות, והיכולת החיסונית של האדם אינה נפגמת. לעומת זאת, דווקא העדר הקולטן הרגיל באנשים אלו מקנה להם עמידות בפני איידס;
 

נגיף ה-HIV אינו מסוגל להיספח אצל אנשים אלה לממברנת הלימפוציטים, ולפיכך הם אינם יכולים לחלות במחלה.
גילוי המוטציה המקנה עמידות בפני איידס הביא לפיתוח תרופות בעלות רעיון דומה: הללו דומות לכימוקין הנקשר באופן שגרתי לקולטן CCR5; הן נקשרות אליו באופן קבוע וחוסמות אותו בפני הנגיף.
לתרופות אלו הצלחה מסוימת, ובצידה חשש גדול: CCR5 אינו הקולטן היחיד אליו מסוגל הנגיף להיצמד; זן נדיר יחסית (שכיחות של 5% מכלל הזנים) של HIV נצמד לקולטן אחר, CXCR4. מיעוט של החולים שטופלו בתרופה חוסמת CCR5 חלו בכל זאת באיידס, לאחר שנדבקו בזן הנצמד לקולטן האחר. זן זה אלים יותר, וגורם להופעת תסמיני המחלה (ולמוות) בקצב מהיר. החשש הוא שדיכוי הזן השכיח של HIV יביא לשגשוג הזן האלים במרוצת הדורות. תופעה דומה גורמת לסלקציה של זני חיידקים עמידים לאחר חשיפה לסוגי אנטיביוטיקה שונים, וכן התרחשה במחלת המלריה בשנות ה-70; תרופות שהביאו להכחדת הזן השכיח והמתון של הפרוטיסט פלסמודיום, גורם המחלה, הביאו לחיזוקו של זן אלים יותר, הנפוץ כיום בעולם השלישי.
=CCR5=

<Structure load='2l87' size='300' frame='true' align='right' caption='Insert caption here' scene='Insert optional scene name here'/>
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Ccr5_shakuf/1'>ccr5</scene>

<scene name='Sandbox_Reserved_603/Modification_of_amino_acid/2'>חומצות אמינו שעברו שינוי ע"י קשירה קבוצת סולפט</scene> בסגול
 

<scene name='Sandbox_Reserved_603/R_groups/2'>קבוצות צדדיות</scene>
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Binding_tyrosines/1'>טירוזינים קושרים</scene> בירוק
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Tyr_in_binding_site/1'>טירוזינים אחראים לקישור</scene>באדום
 

=דפי עבודה לתלמידים=
[http://www.proteopedia.org/wiki/index.php/Image:Bio.doc דף עבודה לתלמידי ביואינפורמטיקה]
=מקורות=

Sandbox Reserved 603

2012-09-22T16:31:33Z

Yael Shwartz:

{{Sandbox_Reserved_Yael_Summer_2012_1}}


=מבוא=


מחלת האיידס
(.AIDS - Acquired Immuno Deficiency Syndrome)
מתבטאת בזיהומים קשים ומוות תוך מספר חודשים.
המחלה היא נגיפית המועברת ע"י דם ומגע מיני.התפוצה של המחלה עלתה וכל החולים שחלו בתסמונת מתו. כתוצאה מכך הוחל במחקר נמרץ שאחד מערוציו היה לבחון אל איזה תאי מטרה נקשר הנגיף ומהי הדרך בה הוא חודר לתא.
נמצא כי לנגיף יש זיקה גבוהה לתאי T
מסייעים (helper T cells) מהמערכת החיסונית כי הם נושאים על פני המעטפת את הקולטן CD4 .
במעטפת הנגיף הבנויה שכבה שומנית כפולה משולביםשני חלבוני המעטפת ,חלבונים אלה משתתפים בתהליך הספיחה והחדירה של הנגיף לתא. גליקופרוטאין gp120 אשר נקשר לקולטן CD4 וגליקופרוטאין אחר gp41 האחראי על תהליך האיחוי של ממברנת הנגיף עם ממברנת התא הפונדקאי.

 במשך שנים נחשב הקולטן CD4 כקולטן יחידי לנגיף.
אבל היו מספר ספקות. תאים מסוימים המכילים את הקולטן לא נדבקו בנגיף. עכברים אשר אצלם נמצא הקולטן גם כן לא נדבקו בנגיף. הוחל חיפוש אחר גורם נוסף האחראי להדבקה. מחקר גנטי נמרץ התמקד באנשים מסויימים אשר נחשפו פעמים רבות לנגיף אך לא נדבקו במחלה. אצלם לא חסר הקולטן CD4. בניסויים אחרים נתגלה כי כמוקנים מסויימים הפעילים במערכת החיסונית מעכבים הדבקות התאים בנגיף.
 
הוחל בחיפוש אחר קולטנים לחומרים אלו ואכן נמצאו הקולטנים. הקולטנים הם מהסוג מצומדי חלבון G והם שייכים לקבוצת חלבונים החוצה את הממברנה 7 פעמים . אחד הקולטנים נקרא CCR5 המופיע במקרופאג'ים ולא בתאי - T.
הוירוס חודר ללימפוציטים ע"י קשירה לקולטן CCR5. אצל אנשים מסוימים חלה מוטציה בגן המקודד לייצור CCR5 (אשר תפקידו לקלוט כימוקינים), ולכן נוצר בגופם קולטן פגום. העדר הקולטן הרגיל אינו גורם לתופעות שליליות, והיכולת החיסונית של האדם אינה נפגמת. לעומת זאת, דווקא העדר הקולטן הרגיל באנשים אלו מקנה להם עמידות בפני איידס;
 

נגיף ה-HIV אינו מסוגל להיספח אצל אנשים אלה לממברנת הלימפוציטים, ולפיכך הם אינם יכולים לחלות במחלה.
גילוי המוטציה המקנה עמידות בפני איידס הביא לפיתוח תרופות בעלות רעיון דומה: הללו דומות לכימוקין הנקשר באופן שגרתי לקולטן CCR5; הן נקשרות אליו באופן קבוע וחוסמות אותו בפני הנגיף.
לתרופות אלו הצלחה מסוימת, ובצידה חשש גדול: CCR5 אינו הקולטן היחיד אליו מסוגל הנגיף להיצמד; זן נדיר יחסית (שכיחות של 5% מכלל הזנים) של HIV נצמד לקולטן אחר, CXCR4. מיעוט של החולים שטופלו בתרופה חוסמת CCR5 חלו בכל זאת באיידס, לאחר שנדבקו בזן הנצמד לקולטן האחר. זן זה אלים יותר, וגורם להופעת תסמיני המחלה (ולמוות) בקצב מהיר. החשש הוא שדיכוי הזן השכיח של HIV יביא לשגשוג הזן האלים במרוצת הדורות. תופעה דומה גורמת לסלקציה של זני חיידקים עמידים לאחר חשיפה לסוגי אנטיביוטיקה שונים, וכן התרחשה במחלת המלריה בשנות ה-70; תרופות שהביאו להכחדת הזן השכיח והמתון של הפרוטיסט פלסמודיום, גורם המחלה, הביאו לחיזוקו של זן אלים יותר, הנפוץ כיום בעולם השלישי.
=CCR5=

<Structure load='2l87' size='300' frame='true' align='right' caption='Insert caption here' scene='Insert optional scene name here'/>
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Ccr5_shakuf/1'>ccr5</scene>

<scene name='Sandbox_Reserved_603/Modification_of_amino_acid/2'>חומצות אמינו שעברו שינוי ע"י קשירה קבוצת סולפט</scene> בסגול
 

<scene name='Sandbox_Reserved_603/R_groups/2'>קבוצות צדדיות</scene>
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Binding_tyrosines/1'>טירוזינים קושרים</scene> בירוק
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Tyr_in_binding_site/1'>טירוזינים אחראים לקישור</scene>באדום
 

=דפי עבודה לתלמידים=
[http://http://www.proteopedia.org/wiki/index.php/Image:Bio.doc דף עבודה לתלמידי ביואינפורמטיקה]
=מקורות=

Sandbox Reserved 603

2012-09-22T16:28:50Z

Yael Shwartz:

{{Sandbox_Reserved_Yael_Summer_2012_1}}


=מבוא=


מחלת האיידס
(.AIDS - Acquired Immuno Deficiency Syndrome)
מתבטאת בזיהומים קשים ומוות תוך מספר חודשים.
המחלה היא נגיפית המועברת ע"י דם ומגע מיני.התפוצה של המחלה עלתה וכל החולים שחלו בתסמונת מתו. כתוצאה מכך הוחל במחקר נמרץ שאחד מערוציו היה לבחון אל איזה תאי מטרה נקשר הנגיף ומהי הדרך בה הוא חודר לתא.
נמצא כי לנגיף יש זיקה גבוהה לתאי T
מסייעים (helper T cells) מהמערכת החיסונית כי הם נושאים על פני המעטפת את הקולטן CD4 .
במעטפת הנגיף הבנויה שכבה שומנית כפולה משולביםשני חלבוני המעטפת ,חלבונים אלה משתתפים בתהליך הספיחה והחדירה של הנגיף לתא. גליקופרוטאין gp120 אשר נקשר לקולטן CD4 וגליקופרוטאין אחר gp41 האחראי על תהליך האיחוי של ממברנת הנגיף עם ממברנת התא הפונדקאי.

 במשך שנים נחשב הקולטן CD4 כקולטן יחידי לנגיף.
אבל היו מספר ספקות. תאים מסוימים המכילים את הקולטן לא נדבקו בנגיף. עכברים אשר אצלם נמצא הקולטן גם כן לא נדבקו בנגיף. הוחל חיפוש אחר גורם נוסף האחראי להדבקה. מחקר גנטי נמרץ התמקד באנשים מסויימים אשר נחשפו פעמים רבות לנגיף אך לא נדבקו במחלה. אצלם לא חסר הקולטן CD4. בניסויים אחרים נתגלה כי כמוקנים מסויימים הפעילים במערכת החיסונית מעכבים הדבקות התאים בנגיף.
 
הוחל בחיפוש אחר קולטנים לחומרים אלו ואכן נמצאו הקולטנים. הקולטנים הם מהסוג מצומדי חלבון G והם שייכים לקבוצת חלבונים החוצה את הממברנה 7 פעמים . אחד הקולטנים נקרא CCR5 המופיע במקרופאג'ים ולא בתאי - T.
הוירוס חודר ללימפוציטים ע"י קשירה לקולטן CCR5. אצל אנשים מסוימים חלה מוטציה בגן המקודד לייצור CCR5 (אשר תפקידו לקלוט כימוקינים), ולכן נוצר בגופם קולטן פגום. העדר הקולטן הרגיל אינו גורם לתופעות שליליות, והיכולת החיסונית של האדם אינה נפגמת. לעומת זאת, דווקא העדר הקולטן הרגיל באנשים אלו מקנה להם עמידות בפני איידס;
 

נגיף ה-HIV אינו מסוגל להיספח אצל אנשים אלה לממברנת הלימפוציטים, ולפיכך הם אינם יכולים לחלות במחלה.
גילוי המוטציה המקנה עמידות בפני איידס הביא לפיתוח תרופות בעלות רעיון דומה: הללו דומות לכימוקין הנקשר באופן שגרתי לקולטן CCR5; הן נקשרות אליו באופן קבוע וחוסמות אותו בפני הנגיף.
לתרופות אלו הצלחה מסוימת, ובצידה חשש גדול: CCR5 אינו הקולטן היחיד אליו מסוגל הנגיף להיצמד; זן נדיר יחסית (שכיחות של 5% מכלל הזנים) של HIV נצמד לקולטן אחר, CXCR4. מיעוט של החולים שטופלו בתרופה חוסמת CCR5 חלו בכל זאת באיידס, לאחר שנדבקו בזן הנצמד לקולטן האחר. זן זה אלים יותר, וגורם להופעת תסמיני המחלה (ולמוות) בקצב מהיר. החשש הוא שדיכוי הזן השכיח של HIV יביא לשגשוג הזן האלים במרוצת הדורות. תופעה דומה גורמת לסלקציה של זני חיידקים עמידים לאחר חשיפה לסוגי אנטיביוטיקה שונים, וכן התרחשה במחלת המלריה בשנות ה-70; תרופות שהביאו להכחדת הזן השכיח והמתון של הפרוטיסט פלסמודיום, גורם המחלה, הביאו לחיזוקו של זן אלים יותר, הנפוץ כיום בעולם השלישי.
=CCR5=

<Structure load='2l87' size='300' frame='true' align='right' caption='Insert caption here' scene='Insert optional scene name here'/>
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Ccr5_shakuf/1'>ccr5</scene>

<scene name='Sandbox_Reserved_603/Modification_of_amino_acid/2'>חומצות אמינו שעברו שינוי ע"י קשירה קבוצת סולפט</scene> בסגול
 

<scene name='Sandbox_Reserved_603/R_groups/2'>קבוצות צדדיות</scene>
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Binding_tyrosines/1'>טירוזינים קושרים</scene> בירוק
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Tyr_in_binding_site/1'>טירוזינים אחראים לקישור</scene>באדום
 

=דפי עבודה לתלמידים=
[[Bio.doc]דף עבודה לתלמידי ביואינפורמטיקה]
[http://www.proteopedia.org/wiki/images/Bio.doc]
=מקורות=

Sandbox Reserved 603

2012-09-22T16:24:20Z

Yael Shwartz:

{{Sandbox_Reserved_Yael_Summer_2012_1}}


=מבוא=


מחלת האיידס
(.AIDS - Acquired Immuno Deficiency Syndrome)
מתבטאת בזיהומים קשים ומוות תוך מספר חודשים.
המחלה היא נגיפית המועברת ע"י דם ומגע מיני.התפוצה של המחלה עלתה וכל החולים שחלו בתסמונת מתו. כתוצאה מכך הוחל במחקר נמרץ שאחד מערוציו היה לבחון אל איזה תאי מטרה נקשר הנגיף ומהי הדרך בה הוא חודר לתא.
נמצא כי לנגיף יש זיקה גבוהה לתאי T
מסייעים (helper T cells) מהמערכת החיסונית כי הם נושאים על פני המעטפת את הקולטן CD4 .
במעטפת הנגיף הבנויה שכבה שומנית כפולה משולביםשני חלבוני המעטפת ,חלבונים אלה משתתפים בתהליך הספיחה והחדירה של הנגיף לתא. גליקופרוטאין gp120 אשר נקשר לקולטן CD4 וגליקופרוטאין אחר gp41 האחראי על תהליך האיחוי של ממברנת הנגיף עם ממברנת התא הפונדקאי.

 במשך שנים נחשב הקולטן CD4 כקולטן יחידי לנגיף.
אבל היו מספר ספקות. תאים מסוימים המכילים את הקולטן לא נדבקו בנגיף. עכברים אשר אצלם נמצא הקולטן גם כן לא נדבקו בנגיף. הוחל חיפוש אחר גורם נוסף האחראי להדבקה. מחקר גנטי נמרץ התמקד באנשים מסויימים אשר נחשפו פעמים רבות לנגיף אך לא נדבקו במחלה. אצלם לא חסר הקולטן CD4. בניסויים אחרים נתגלה כי כמוקנים מסויימים הפעילים במערכת החיסונית מעכבים הדבקות התאים בנגיף.
 
הוחל בחיפוש אחר קולטנים לחומרים אלו ואכן נמצאו הקולטנים. הקולטנים הם מהסוג מצומדי חלבון G והם שייכים לקבוצת חלבונים החוצה את הממברנה 7 פעמים . אחד הקולטנים נקרא CCR5 המופיע במקרופאג'ים ולא בתאי - T.
הוירוס חודר ללימפוציטים ע"י קשירה לקולטן CCR5. אצל אנשים מסוימים חלה מוטציה בגן המקודד לייצור CCR5 (אשר תפקידו לקלוט כימוקינים), ולכן נוצר בגופם קולטן פגום. העדר הקולטן הרגיל אינו גורם לתופעות שליליות, והיכולת החיסונית של האדם אינה נפגמת. לעומת זאת, דווקא העדר הקולטן הרגיל באנשים אלו מקנה להם עמידות בפני איידס;
 

נגיף ה-HIV אינו מסוגל להיספח אצל אנשים אלה לממברנת הלימפוציטים, ולפיכך הם אינם יכולים לחלות במחלה.
גילוי המוטציה המקנה עמידות בפני איידס הביא לפיתוח תרופות בעלות רעיון דומה: הללו דומות לכימוקין הנקשר באופן שגרתי לקולטן CCR5; הן נקשרות אליו באופן קבוע וחוסמות אותו בפני הנגיף.
לתרופות אלו הצלחה מסוימת, ובצידה חשש גדול: CCR5 אינו הקולטן היחיד אליו מסוגל הנגיף להיצמד; זן נדיר יחסית (שכיחות של 5% מכלל הזנים) של HIV נצמד לקולטן אחר, CXCR4. מיעוט של החולים שטופלו בתרופה חוסמת CCR5 חלו בכל זאת באיידס, לאחר שנדבקו בזן הנצמד לקולטן האחר. זן זה אלים יותר, וגורם להופעת תסמיני המחלה (ולמוות) בקצב מהיר. החשש הוא שדיכוי הזן השכיח של HIV יביא לשגשוג הזן האלים במרוצת הדורות. תופעה דומה גורמת לסלקציה של זני חיידקים עמידים לאחר חשיפה לסוגי אנטיביוטיקה שונים, וכן התרחשה במחלת המלריה בשנות ה-70; תרופות שהביאו להכחדת הזן השכיח והמתון של הפרוטיסט פלסמודיום, גורם המחלה, הביאו לחיזוקו של זן אלים יותר, הנפוץ כיום בעולם השלישי.
=CCR5=

<Structure load='2l87' size='300' frame='true' align='right' caption='Insert caption here' scene='Insert optional scene name here'/>
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Ccr5_shakuf/1'>ccr5</scene>

<scene name='Sandbox_Reserved_603/Modification_of_amino_acid/2'>חומצות אמינו שעברו שינוי ע"י קשירה קבוצת סולפט</scene> בסגול
 

<scene name='Sandbox_Reserved_603/R_groups/2'>קבוצות צדדיות</scene>
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Binding_tyrosines/1'>טירוזינים קושרים</scene> בירוק
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Tyr_in_binding_site/1'>טירוזינים אחראים לקישור</scene>באדום
 

=דפי עבודה לתלמידים=
[[Bio.doc]דף עבודה לתלמידי ביואינפורמטיקה]

=מקורות=

Sandbox Reserved 603

2012-09-22T16:22:26Z

Yael Shwartz:

{{Sandbox_Reserved_Yael_Summer_2012_1}}


=מבוא=


מחלת האיידס
(.AIDS - Acquired Immuno Deficiency Syndrome)
מתבטאת בזיהומים קשים ומוות תוך מספר חודשים.
המחלה היא נגיפית המועברת ע"י דם ומגע מיני.התפוצה של המחלה עלתה וכל החולים שחלו בתסמונת מתו. כתוצאה מכך הוחל במחקר נמרץ שאחד מערוציו היה לבחון אל איזה תאי מטרה נקשר הנגיף ומהי הדרך בה הוא חודר לתא.
נמצא כי לנגיף יש זיקה גבוהה לתאי T
מסייעים (helper T cells) מהמערכת החיסונית כי הם נושאים על פני המעטפת את הקולטן CD4 .
במעטפת הנגיף הבנויה שכבה שומנית כפולה משולביםשני חלבוני המעטפת ,חלבונים אלה משתתפים בתהליך הספיחה והחדירה של הנגיף לתא. גליקופרוטאין gp120 אשר נקשר לקולטן CD4 וגליקופרוטאין אחר gp41 האחראי על תהליך האיחוי של ממברנת הנגיף עם ממברנת התא הפונדקאי.

 במשך שנים נחשב הקולטן CD4 כקולטן יחידי לנגיף.
אבל היו מספר ספקות. תאים מסוימים המכילים את הקולטן לא נדבקו בנגיף. עכברים אשר אצלם נמצא הקולטן גם כן לא נדבקו בנגיף. הוחל חיפוש אחר גורם נוסף האחראי להדבקה. מחקר גנטי נמרץ התמקד באנשים מסויימים אשר נחשפו פעמים רבות לנגיף אך לא נדבקו במחלה. אצלם לא חסר הקולטן CD4. בניסויים אחרים נתגלה כי כמוקנים מסויימים הפעילים במערכת החיסונית מעכבים הדבקות התאים בנגיף.
 
הוחל בחיפוש אחר קולטנים לחומרים אלו ואכן נמצאו הקולטנים. הקולטנים הם מהסוג מצומדי חלבון G והם שייכים לקבוצת חלבונים החוצה את הממברנה 7 פעמים . אחד הקולטנים נקרא CCR5 המופיע במקרופאג'ים ולא בתאי - T.
הוירוס חודר ללימפוציטים ע"י קשירה לקולטן CCR5. אצל אנשים מסוימים חלה מוטציה בגן המקודד לייצור CCR5 (אשר תפקידו לקלוט כימוקינים), ולכן נוצר בגופם קולטן פגום. העדר הקולטן הרגיל אינו גורם לתופעות שליליות, והיכולת החיסונית של האדם אינה נפגמת. לעומת זאת, דווקא העדר הקולטן הרגיל באנשים אלו מקנה להם עמידות בפני איידס;
 

נגיף ה-HIV אינו מסוגל להיספח אצל אנשים אלה לממברנת הלימפוציטים, ולפיכך הם אינם יכולים לחלות במחלה.
גילוי המוטציה המקנה עמידות בפני איידס הביא לפיתוח תרופות בעלות רעיון דומה: הללו דומות לכימוקין הנקשר באופן שגרתי לקולטן CCR5; הן נקשרות אליו באופן קבוע וחוסמות אותו בפני הנגיף.
לתרופות אלו הצלחה מסוימת, ובצידה חשש גדול: CCR5 אינו הקולטן היחיד אליו מסוגל הנגיף להיצמד; זן נדיר יחסית (שכיחות של 5% מכלל הזנים) של HIV נצמד לקולטן אחר, CXCR4. מיעוט של החולים שטופלו בתרופה חוסמת CCR5 חלו בכל זאת באיידס, לאחר שנדבקו בזן הנצמד לקולטן האחר. זן זה אלים יותר, וגורם להופעת תסמיני המחלה (ולמוות) בקצב מהיר. החשש הוא שדיכוי הזן השכיח של HIV יביא לשגשוג הזן האלים במרוצת הדורות. תופעה דומה גורמת לסלקציה של זני חיידקים עמידים לאחר חשיפה לסוגי אנטיביוטיקה שונים, וכן התרחשה במחלת המלריה בשנות ה-70; תרופות שהביאו להכחדת הזן השכיח והמתון של הפרוטיסט פלסמודיום, גורם המחלה, הביאו לחיזוקו של זן אלים יותר, הנפוץ כיום בעולם השלישי.
=CCR5=

<Structure load='2l87' size='300' frame='true' align='right' caption='Insert caption here' scene='Insert optional scene name here'/>
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Ccr5_shakuf/1'>ccr5</scene>

<scene name='Sandbox_Reserved_603/Modification_of_amino_acid/2'>חומצות אמינו שעברו שינוי ע"י קשירה קבוצת סולפט</scene> בסגול
 

<scene name='Sandbox_Reserved_603/R_groups/2'>קבוצות צדדיות</scene>
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Binding_tyrosines/1'>טירוזינים קושרים</scene> בירוק
 
<scene name='Sandbox_Reserved_603/Tyr_in_binding_site/1'>טירוזינים אחראים לקישור</scene>באדום
 

=דפי עבודה לתלמידים=
[[Media:Bio.doc]דף עבודה תלמידי ביואינפורמטיקה]
=מקורות=

File:Bio.doc

2012-09-22T16:20:17Z

Yael Shwartz:

Sandbox Reserved 604

2012-07-11T11:25:48Z

Yael Shwartz:

{{Sandbox_Reserved_Yael_Summer_2012_1}}


<StructureSection load='1v04' size='400' side='right' caption='PON1 - looking down 6-bladed propellers, Ca+2 and 2HQ' scene='Journal:JMB:2/Opening/4'>

While , as expected, there are some key differences. The side-chain of V346 within the active site pocket is <scene name='Journal:JMB:2/Scene_4_2/1'>rotated relative to the pH 4.5 structure</scene>, and the side-chains of F347 and H348 in the active site's 'second shell' <scene name='Journal:JMB:2/Scene_5_2/1'>adopted completely different rotamers</scene>.
We experimentally solved two critical new PON1 structures. Previously solved in <scene name='Journal:JMB:2/Scene_1_2/3'>non-physiological conditions of pH 4.5</scene>, we have solved PON1 in <scene name='Journal:JMB:2/Scene_2_2/2'>physiological conditions of pH 6.5</scene>. While <scene name='Journal:JMB:2/Scene_3_2/1'>generally similar</scene>, as expected, there are some key differences. The side-chain of V346 within the active site pocket is <scene name='Journal:JMB:2/Scene_4_2/1'>rotated relative to the pH 4.5 structure</scene>, and the side-chains of F347 and H348 in the active site's 'second shell' <scene name='Journal:JMB:2/Scene_5_2/1'>adopted completely different rotamers</scene>.

=גורמים המשפיעים על מבנה תלת מימדי של חלבון=
==הקדמה==

פעילותו של חלבון בתא תלויה במבנהו השלישוני.
חלבוני מבנה הם חלבונים סביים בדרך כלל, וחלבוני התפקוד הם כדוריים בדרך כלל. המבנה השלישוני מקנה לחלבון יציבות בסביבה פיזיולוגית בו הוא נמצא והתאמה לתפקיד.בין היתר מאפשר יצירת אתרי קישור מיוחדים על פני החלבון כמו אתר פעיל של אנזימים או אתר קישור של חלבוני נשא בקרום התא.
חלבונים כדוריים מתאימים לנוע בסביבה מימית ומשמשים בתפקיד אנזימים, נוגדנים, נשאים, הורמונים ועוד.
חלבונים סיביים לוקחים חלק בתמיכה מכנית של אברי הגוף.
אם [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9E%D7%91%D7%A0%D7%94_%D7%A9%D7%9C%D7%99%D7%A9%D7%95%D7%A0%D7%99 מבנה השלישוני] נפגע, מולקולת החלבון עוברת תהליך הנקראה [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%93%D7%A0%D7%98%D7%95%D7%A8%D7%A6%D7%99%D7%94 דנטורציה] - תהליך בו מתרחש שינוי במבנה המרחבי של המולקולה והחלבון מאבד את פעילותו.

<scene name='Journal:JMB:2/Scene_3_2/1'>מבנים דומים</scene>
==הגורמים המשפיעים==

גורמים שונים משפיעים על קצב התגובה של חלבונים, בהם, טמפרטורה
, pH , ריכוז אנזים, ריכוז, מצע ונוכחות של חומרים שונים המגבירים או מעכבים את פעילות החלבון.

===השפעת שינוי pH===

שינוי ב-pH מובילים לשינויים במטען החומצה האמינית בחלבון. שינויים כאלה בחומצות הממוקמות באתר הפעל יוביל לאיבוד הפעילות האנזימטית.
ריכוז יוני מימן גבוה מדי או נמוך מדי יכול להשפיע .


חלבונים (ובניהם אנזימים) מורכבים משרשראות של חומצות אמיניות. לחלק [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%97%D7%95%D7%9E%D7%A6%D7%AA_%D7%90%D7%9E%D7%99%D7%A0%D7%95#.D7.9E.D7.99.D7.95.D7.9F_.D7.95.D7.A1.D7.99.D7.95.D7.95.D7.92 מחומצות אמיניות] אלה מחוברות קבוצות (R) הנושאות מטען בהתאם ל pH של הסביבה. על מנת שיוכלו לבצע את תפקידם בצורה תקינה, לחלבונים מבנה מרחבי ייחודי המוחזק על ידי קשרים קוולנטיים (קשרי דו גופרית), קשרים יוניים (בין הקבוצות הטעונות של חומצות אמיניות מסוימות) וקשרי מימן.


פרוטונים, +H, עלולים להשפיע לרעה על קשרים אלה. למשל, הם יכולים להתערב בין שני אטומי גופרית בקשר גופרית ולהפריד בניהם.
קבוצת R בסיסית מסוימת יכולה להגיב עם עודף פרוטונים, +H , ולהפוך לניטרלית ובצורה כזו נהרס קשר יוני שבו היא הייתה מעורבת. קבוצת R שהפכה לנייטרלית עשויה ליצור קשרי מימן עם קבוצת R אחרת. קשרים אלו נוצרים במקום אחר בחלבון, ועשויים לשנות את המבנה התלת מימדי של החלבון.
מצב הפוך נוצר כאשר יש מחסור בפרוטונים, +H.
יתכן שייווצרו קשרים שלא אמורים להיווצר או שלא ייווצרו קשרי מימן נחוצים והשרשרת תתקפל בצורה שונה מהמבנה המאפשר את תפקודה התקין.


חשיפה של חלבונים לחומציות גבוהה מאוד גורמת לא רק לדנטורציה של החלבונים (העשויה להיות הפיכה) אלא לפירוקם לחומצות אמיניות.


נמצא במחקר שנעשה על חלבון המיועד לנטרל חומרים כימיים המשמשים ללוחמה כימית שיש השפעה לחומציות הסביבה על מבנה החלבון ועל המיקום של שיירי חומצות האמינו באתר הפעיל. במהלך המחקר נעשו בדיקות קריסטלוגרפיה של חלבון זה בשני דרגות pH.

====דוגמאות להשפעת שינוי pH====
=====חלבון PON1 לטיפול בלוחמה כימית=====

חלבוני PON1 נמצאו מתאימים לטיפול בלוחמה כימית ובאופן תאורטי מתאימים גם ללוחמה ביולוגית. חלבונים אלו מנטרלים נוירוטוקסינים – שהם חומרים הפוגעים במערכת העצבים. החלבון נמצא עדיין בשלבי מחקר עד להבאתו ליכולת טיפול במגוון סוגי חומרים המוכרים בלוחמה כימי.


במסגרת המחקר על חלבוני PON1 נמצאו שני מבנים עבור החלבון , האחד ב pH=4.5 , לא פיזיולוגי, והמבנה השני ב pH=6.5 , שהוא pH פיזיולוגי . לשני המבנים צורה מרחבית דומה מאוד, אך ישנם שינויים מבניים. לאחר קריסטלוגרפיה של מבנה החלבון ב pH פיזיולוגי, 6.5, נמצא שהקבוצה הצדדית , V346 (ואלין במום 346 ברצף) ''מסובבת יחסית למבנה ב pH=4.5'', קבוצות הצד של חומצות האמינו F347 (פניל אלנין 347 ברצף) ושל H348 (היסטדין 348 ברצף), נמצאים בזווית אחרת במרחב, יחסית למבנה ב pH=4.5 .


ב pH=6.5 נוצרת לולאה בצד החלבון שבולטת החוצה, לולאה זו איננה קיימת ב pH=4.5 . כמו כן קצה השרשרת משתנה בשני המבנים.

=====חלבון אינפלואנזה המגלוטינין=====

ווירוס האינפלואנזה – וירוס שפעת, בנוי משלושה חלבונים, תוך כדי התפתחות הווירוס החלבונים נפרדים ונשארים שני חלבונים HA1 ו HA2 . חלבון HA1 גורם ל pH סביב הוירוס והתא שאותו הוא תוקף להשתנות, ולהפוך לחומצי יותר. לאחר שינוי ה pH החלבון השני, HA2, משנה את צורתו ובכך נצמד טוב יותר לדופן התא הנתקף. תוך כדי הצמדות זו, הוירוס מעביר את ה RNA שלו לתוך התא הנתקף.

[[Image:1ibo-1-.jpg |thumb|alt=תמונה סליל חלקי|סליל חלקי בסביבה פיזיולוגית]]

החלבון נקשר אל דופן התא הנתקף בקצה C שלו, ואולם בקצה N קיים רצף של עשר חומצות אמינו הידרופוביות.

[[Image:1ibn-1-.jpg |thumb|alt=תמונה סליל מלא|סליל מלא בסביבה חומצית]]

השינוי ב pH גורם לחלבון השני HA2 ,ליצור סליל אלפא ארוך מאוד ב pH חומצי (הארוך ביותר בכל החלבונים המוכרים עד כה). סליל זה הוא חשוף ב pH חומצי , וסליל זה הוא שנצמד לדופן התא הנתקף, ומאפשר מעבר של RNA .

===השפעת שינוי טמפרטורה===

=רשימת מקורות וקישורים=

1) ד"ר מירי ברק, אלישבע גבע, רולי אינטרטור, 2008, ביוכימיה הכימיה של חלבונים וחומצות גרעין

2) ויקיפדיה ערכים: מבנה שלישוני, דנטורציה

3) פרוטאופדיה ערכים: Influenza hemagglutinin
, Journal:JMB:2

4) PDBj (Protein Data Bank Japan)

Sandbox Reserved 604

2012-07-11T11:21:38Z

Yael Shwartz:

{{Sandbox_Reserved_Yael_Summer_2012_1}}


<StructureSection load='1v04' size='400' side='right' caption='PON1 - looking down 6-bladed propellers, Ca+2 and 2HQ' scene='Journal:JMB:2/Opening/4'>

While , as expected, there are some key differences. The side-chain of V346 within the active site pocket is <scene name='Journal:JMB:2/Scene_4_2/1'>rotated relative to the pH 4.5 structure</scene>, and the side-chains of F347 and H348 in the active site's 'second shell' <scene name='Journal:JMB:2/Scene_5_2/1'>adopted completely different rotamers</scene>.
We experimentally solved two critical new PON1 structures. Previously solved in <scene name='Journal:JMB:2/Scene_1_2/3'>non-physiological conditions of pH 4.5</scene>, we have solved PON1 in <scene name='Journal:JMB:2/Scene_2_2/2'>physiological conditions of pH 6.5</scene>. While <scene name='Journal:JMB:2/Scene_3_2/1'>generally similar</scene>, as expected, there are some key differences. The side-chain of V346 within the active site pocket is <scene name='Journal:JMB:2/Scene_4_2/1'>rotated relative to the pH 4.5 structure</scene>, and the side-chains of F347 and H348 in the active site's 'second shell' <scene name='Journal:JMB:2/Scene_5_2/1'>adopted completely different rotamers</scene>.

=גורמים המשפיעים על מבנה תלת מימדי של חלבון=
==הקדמה==

פעילותו של חלבון בתא תלויה במבנהו השלישוני.
חלבוני מבנה הם חלבונים סביים בדרך כלל, וחלבוני התפקוד הם כדוריים בדרך כלל. המבנה השלישוני מקנה לחלבון יציבות בסביבה פיזיולוגית בו הוא נמצא והתאמה לתפקיד.בין היתר מאפשר יצירת אתרי קישור מיוחדים על פני החלבון כמו אתר פעיל של אנזימים או אתר קישור של חלבוני נשא בקרום התא.
חלבונים כדוריים מתאימים לנוע בסביבה מימית ומשמשים בתפקיד אנזימים, נוגדנים, נשאים, הורמונים ועוד.
חלבונים סיביים לוקחים חלק בתמיכה מכנית של אברי הגוף.
אם [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9E%D7%91%D7%A0%D7%94_%D7%A9%D7%9C%D7%99%D7%A9%D7%95%D7%A0%D7%99 מבנה השלישוני] נפגע, מולקולת החלבון עוברת תהליך הנקראה [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%93%D7%A0%D7%98%D7%95%D7%A8%D7%A6%D7%99%D7%94 דנטורציה] - תהליך בו מתרחש שינוי במבנה המרחבי של המולקולה והחלבון מאבד את פעילותו.

<scene name='Journal:JMB:2/Scene_3_2/1'>מבנים דומים</scene>
==הגורמים המשפיעים==

גורמים שונים משפיעים על קצב התגובה של חלבונים, בהם, טמפרטורה
, pH , ריכוז אנזים, ריכוז, מצע ונוכחות של חומרים שונים המגבירים או מעכבים את פעילות החלבון.

===השפעת שינוי pH===

שינוי ב-pH מובילים לשינויים במטען החומצה האמינית בחלבון. שינויים כאלה בחומצות הממוקמות באתר הפעל יוביל לאיבוד הפעילות האנזימטית.
ריכוז יוני מימן גבוה מדי או נמוך מדי יכול להשפיע .


חלבונים (ובניהם אנזימים) מורכבים משרשראות של חומצות אמיניות. לחלק [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%97%D7%95%D7%9E%D7%A6%D7%AA_%D7%90%D7%9E%D7%99%D7%A0%D7%95#.D7.9E.D7.99.D7.95.D7.9F_.D7.95.D7.A1.D7.99.D7.95.D7.95.D7.92 מחומצות אמיניות] אלה מחוברות קבוצות (R) הנושאות מטען בהתאם ל pH של הסביבה. על מנת שיוכלו לבצע את תפקידם בצורה תקינה, לחלבונים מבנה מרחבי ייחודי המוחזק על ידי קשרים קוולנטיים (קשרי דו גופרית), קשרים יוניים (בין הקבוצות הטעונות של חומצות אמיניות מסוימות) וקשרי מימן.


פרוטונים, +H, עלולים להשפיע לרעה על קשרים אלה. למשל, הם יכולים להתערב בין שני אטומי גופרית בקשר גופרית ולהפריד בניהם.
קבוצת R בסיסית מסוימת יכולה להגיב עם עודף פרוטונים, +H , ולהפוך לניטרלית ובצורה כזו נהרס קשר יוני שבו היא הייתה מעורבת. קבוצת R שהפכה לנייטרלית עשויה ליצור קשרי מימן עם קבוצת R אחרת. קשרים אלו נוצרים במקום אחר בחלבון, ועשויים לשנות את המבנה התלת מימדי של החלבון.
מצב הפוך נוצר כאשר יש מחסור בפרוטונים, +H.
יתכן שייווצרו קשרים שלא אמורים להיווצר או שלא ייווצרו קשרי מימן נחוצים והשרשרת תתקפל בצורה שונה מהמבנה המאפשר את תפקודה התקין.


חשיפה של חלבונים לחומציות גבוהה מאוד גורמת לא רק לדנטורציה של החלבונים (העשויה להיות הפיכה) אלא לפירוקם לחומצות אמיניות.


נמצא במחקר שנעשה על חלבון המיועד לנטרל חומרים כימיים המשמשים ללוחמה כימית שיש השפעה לחומציות הסביבה על מבנה החלבון ועל המיקום של שיירי חומצות האמינו באתר הפעיל. במהלך המחקר נעשו בדיקות קריסטלוגרפיה של חלבון זה בשני דרגות pH.

====דוגמאות להשפעת שינוי pH====
=====חלבון PON1 לטיפול בלוחמה כימית=====

חלבוני PON1 נמצאו מתאימים לטיפול בלוחמה כימית ובאופן תאורטי מתאימים גם ללוחמה ביולוגית. חלבונים אלו מנטרלים נוירוטוקסינים – שהם חומרים הפוגעים במערכת העצבים. החלבון נמצא עדיין בשלבי מחקר עד להבאתו ליכולת טיפול במגוון סוגי חומרים המוכרים בלוחמה כימי.


במסגרת המחקר על חלבוני PON1 נמצאו שני מבנים עבור החלבון , האחד ב pH=4.5 , לא פיזיולוגי, והמבנה השני ב pH=6.5 , שהוא pH פיזיולוגי . לשני המבנים צורה מרחבית דומה מאוד, אך ישנם שינויים מבניים. לאחר קריסטלוגרפיה של מבנה החלבון ב pH פיזיולוגי, 6.5, נמצא שהקבוצה הצדדית , V346 (ואלין במום 346 ברצף) ''מסובבת יחסית למבנה ב pH=4.5'', קבוצות הצד של חומצות האמינו F347 (פניל אלנין 347 ברצף) ושל H348 (היסטדין 348 ברצף), נמצאים בזווית אחרת במרחב, יחסית למבנה ב pH=4.5 .


ב pH=6.5 נוצרת לולאה בצד החלבון שבולטת החוצה, לולאה זו איננה קיימת ב pH=4.5 . כמו כן קצה השרשרת משתנה בשני המבנים.

=====חלבון אינפלואנזה המגלוטינין=====

ווירוס האינפלואנזה – וירוס שפעת, בנוי משלושה חלבונים, תוך כדי התפתחות הווירוס החלבונים נפרדים ונשארים שני חלבונים HA1 ו HA2 . חלבון HA1 גורם ל pH סביב הוירוס והתא שאותו הוא תוקף להשתנות, ולהפוך לחומצי יותר. לאחר שינוי ה pH החלבון השני, HA2, משנה את צורתו ובכך נצמד טוב יותר לדופן התא הנתקף. תוך כדי הצמדות זו, הוירוס מעביר את ה RNA שלו לתוך התא הנתקף.

[[Image:1ibo-1-.jpg |thumb|alt=תמונה סליל חלקי|סליל חלקי בסביבה פיזיולוגית]]

החלבון נקשר אל דופן התא הנתקף בקצה C שלו, ואולם בקצה N קיים רצף של עשר חומצות אמינו הידרופוביות.

[[Image:1ibn-1-.jpg |thumb|alt=תמונה סליל ממלא|סליל מלא בסביבה חומצית]]

השינוי ב pH גורם לחלבון השני HA2 ,ליצור סליל אלפא ארוך מאוד ב pH חומצי (הארוך ביותר בכל החלבונים המוכרים עד כה). סליל זה הוא חשוף ב pH חומצי , וסליל זה הוא שנצמד לדופן התא הנתקף, ומאפשר מעבר של RNA .

===השפעת שינוי טמפרטורה===

=רשימת מקורות וקישורים=

1) ד"ר מירי ברק, אלישבע גבע, רולי אינטרטור, 2008, ביוכימיה הכימיה של חלבונים וחומצות גרעין

2) ויקיפדיה ערכים: מבנה שלישוני, דנטורציה

3) פרוטאופדיה ערכים: Influenza hemagglutinin
, Journal:JMB:2

4) PDBj (Protein Data Bank Japan)

Sandbox Reserved 604

2012-07-11T11:20:09Z

Yael Shwartz:

{{Sandbox_Reserved_Yael_Summer_2012_1}}


<StructureSection load='1v04' size='400' side='right' caption='PON1 - looking down 6-bladed propellers, Ca+2 and 2HQ' scene='Journal:JMB:2/Opening/4'>

While <scene name='Journal:JMB:2/Scene_3_2/1'>generally similar</scene>, as expected, there are some key differences. The side-chain of V346 within the active site pocket is <scene name='Journal:JMB:2/Scene_4_2/1'>rotated relative to the pH 4.5 structure</scene>, and the side-chains of F347 and H348 in the active site's 'second shell' <scene name='Journal:JMB:2/Scene_5_2/1'>adopted completely different rotamers</scene>.
We experimentally solved two critical new PON1 structures. Previously solved in <scene name='Journal:JMB:2/Scene_1_2/3'>non-physiological conditions of pH 4.5</scene>, we have solved PON1 in <scene name='Journal:JMB:2/Scene_2_2/2'>physiological conditions of pH 6.5</scene>. While <scene name='Journal:JMB:2/Scene_3_2/1'>generally similar</scene>, as expected, there are some key differences. The side-chain of V346 within the active site pocket is <scene name='Journal:JMB:2/Scene_4_2/1'>rotated relative to the pH 4.5 structure</scene>, and the side-chains of F347 and H348 in the active site's 'second shell' <scene name='Journal:JMB:2/Scene_5_2/1'>adopted completely different rotamers</scene>.

=גורמים המשפיעים על מבנה תלת מימדי של חלבון=
==הקדמה==

פעילותו של חלבון בתא תלויה במבנהו השלישוני.
חלבוני מבנה הם חלבונים סביים בדרך כלל, וחלבוני התפקוד הם כדוריים בדרך כלל. המבנה השלישוני מקנה לחלבון יציבות בסביבה פיזיולוגית בו הוא נמצא והתאמה לתפקיד.בין היתר מאפשר יצירת אתרי קישור מיוחדים על פני החלבון כמו אתר פעיל של אנזימים או אתר קישור של חלבוני נשא בקרום התא.
חלבונים כדוריים מתאימים לנוע בסביבה מימית ומשמשים בתפקיד אנזימים, נוגדנים, נשאים, הורמונים ועוד.
חלבונים סיביים לוקחים חלק בתמיכה מכנית של אברי הגוף.
אם [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9E%D7%91%D7%A0%D7%94_%D7%A9%D7%9C%D7%99%D7%A9%D7%95%D7%A0%D7%99 מבנה השלישוני] נפגע, מולקולת החלבון עוברת תהליך הנקראה [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%93%D7%A0%D7%98%D7%95%D7%A8%D7%A6%D7%99%D7%94 דנטורציה] - תהליך בו מתרחש שינוי במבנה המרחבי של המולקולה והחלבון מאבד את פעילותו.


==הגורמים המשפיעים==

גורמים שונים משפיעים על קצב התגובה של חלבונים, בהם, טמפרטורה
, pH , ריכוז אנזים, ריכוז, מצע ונוכחות של חומרים שונים המגבירים או מעכבים את פעילות החלבון.

===השפעת שינוי pH===

שינוי ב-pH מובילים לשינויים במטען החומצה האמינית בחלבון. שינויים כאלה בחומצות הממוקמות באתר הפעל יוביל לאיבוד הפעילות האנזימטית.
ריכוז יוני מימן גבוה מדי או נמוך מדי יכול להשפיע .


חלבונים (ובניהם אנזימים) מורכבים משרשראות של חומצות אמיניות. לחלק [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%97%D7%95%D7%9E%D7%A6%D7%AA_%D7%90%D7%9E%D7%99%D7%A0%D7%95#.D7.9E.D7.99.D7.95.D7.9F_.D7.95.D7.A1.D7.99.D7.95.D7.95.D7.92 מחומצות אמיניות] אלה מחוברות קבוצות (R) הנושאות מטען בהתאם ל pH של הסביבה. על מנת שיוכלו לבצע את תפקידם בצורה תקינה, לחלבונים מבנה מרחבי ייחודי המוחזק על ידי קשרים קוולנטיים (קשרי דו גופרית), קשרים יוניים (בין הקבוצות הטעונות של חומצות אמיניות מסוימות) וקשרי מימן.


פרוטונים, +H, עלולים להשפיע לרעה על קשרים אלה. למשל, הם יכולים להתערב בין שני אטומי גופרית בקשר גופרית ולהפריד בניהם.
קבוצת R בסיסית מסוימת יכולה להגיב עם עודף פרוטונים, +H , ולהפוך לניטרלית ובצורה כזו נהרס קשר יוני שבו היא הייתה מעורבת. קבוצת R שהפכה לנייטרלית עשויה ליצור קשרי מימן עם קבוצת R אחרת. קשרים אלו נוצרים במקום אחר בחלבון, ועשויים לשנות את המבנה התלת מימדי של החלבון.
מצב הפוך נוצר כאשר יש מחסור בפרוטונים, +H.
יתכן שייווצרו קשרים שלא אמורים להיווצר או שלא ייווצרו קשרי מימן נחוצים והשרשרת תתקפל בצורה שונה מהמבנה המאפשר את תפקודה התקין.


חשיפה של חלבונים לחומציות גבוהה מאוד גורמת לא רק לדנטורציה של החלבונים (העשויה להיות הפיכה) אלא לפירוקם לחומצות אמיניות.


נמצא במחקר שנעשה על חלבון המיועד לנטרל חומרים כימיים המשמשים ללוחמה כימית שיש השפעה לחומציות הסביבה על מבנה החלבון ועל המיקום של שיירי חומצות האמינו באתר הפעיל. במהלך המחקר נעשו בדיקות קריסטלוגרפיה של חלבון זה בשני דרגות pH.

====דוגמאות להשפעת שינוי pH====
=====חלבון PON1 לטיפול בלוחמה כימית=====

חלבוני PON1 נמצאו מתאימים לטיפול בלוחמה כימית ובאופן תאורטי מתאימים גם ללוחמה ביולוגית. חלבונים אלו מנטרלים נוירוטוקסינים – שהם חומרים הפוגעים במערכת העצבים. החלבון נמצא עדיין בשלבי מחקר עד להבאתו ליכולת טיפול במגוון סוגי חומרים המוכרים בלוחמה כימי.


במסגרת המחקר על חלבוני PON1 נמצאו שני מבנים עבור החלבון , האחד ב pH=4.5 , לא פיזיולוגי, והמבנה השני ב pH=6.5 , שהוא pH פיזיולוגי . לשני המבנים צורה מרחבית דומה מאוד, אך ישנם שינויים מבניים. לאחר קריסטלוגרפיה של מבנה החלבון ב pH פיזיולוגי, 6.5, נמצא שהקבוצה הצדדית , V346 (ואלין במום 346 ברצף) ''מסובבת יחסית למבנה ב pH=4.5'', קבוצות הצד של חומצות האמינו F347 (פניל אלנין 347 ברצף) ושל H348 (היסטדין 348 ברצף), נמצאים בזווית אחרת במרחב, יחסית למבנה ב pH=4.5 .


ב pH=6.5 נוצרת לולאה בצד החלבון שבולטת החוצה, לולאה זו איננה קיימת ב pH=4.5 . כמו כן קצה השרשרת משתנה בשני המבנים.

=====חלבון אינפלואנזה המגלוטינין=====

ווירוס האינפלואנזה – וירוס שפעת, בנוי משלושה חלבונים, תוך כדי התפתחות הווירוס החלבונים נפרדים ונשארים שני חלבונים HA1 ו HA2 . חלבון HA1 גורם ל pH סביב הוירוס והתא שאותו הוא תוקף להשתנות, ולהפוך לחומצי יותר. לאחר שינוי ה pH החלבון השני, HA2, משנה את צורתו ובכך נצמד טוב יותר לדופן התא הנתקף. תוך כדי הצמדות זו, הוירוס מעביר את ה RNA שלו לתוך התא הנתקף.

[[Image:1ibo-1-.jpg |thumb|alt=תמונה סליל חלקי|סליל חלקי בסביבה פיזיולוגית]]

החלבון נקשר אל דופן התא הנתקף בקצה C שלו, ואולם בקצה N קיים רצף של עשר חומצות אמינו הידרופוביות.

[[Image:1ibn-1-.jpg |thumb|alt=תמונה סליל ממלא|סליל מלא בסביבה חומצית]]

השינוי ב pH גורם לחלבון השני HA2 ,ליצור סליל אלפא ארוך מאוד ב pH חומצי (הארוך ביותר בכל החלבונים המוכרים עד כה). סליל זה הוא חשוף ב pH חומצי , וסליל זה הוא שנצמד לדופן התא הנתקף, ומאפשר מעבר של RNA .

===השפעת שינוי טמפרטורה===

=רשימת מקורות וקישורים=

1) ד"ר מירי ברק, אלישבע גבע, רולי אינטרטור, 2008, ביוכימיה הכימיה של חלבונים וחומצות גרעין

2) ויקיפדיה ערכים: מבנה שלישוני, דנטורציה

3) פרוטאופדיה ערכים: Influenza hemagglutinin
, Journal:JMB:2

4) PDBj (Protein Data Bank Japan)

Sandbox Reserved 601

2012-06-27T11:36:09Z

Yael Shwartz:

{{Sandbox_Reserved_Yael_Summer_2012_1}}

<Structure load='1YPH' size='500' frame='true' align='left' caption='1YPH כימוטריפסין' />

כימוטריפסין הוא אנזים מערכת העיכול היכול לפרק חלבונים
מולקולת כימוטריפסין מורכבת משלוש שרשראות פוליפפטידיות A,B,C
המחוברת על ידי שני קשרים דיסולפידיים. המולקולה שלו מקופלת בצורה מסובכת למבנה תלת מימדי של אליפסואיד דחוס, כאשר כל הקבוצות הטעונות מצויות על פני שטח המולקולה, פרט לשלוש הממלאות תפקיד חיוני בקטליזה.
כימוטריפסין מזרז הידרוליזה של קשרים פפטידיים ואסטריים שליד שיירים בעלי קבוצה צדדית הידרופובית גדולה יחסית. הוא מבקע חלבונים ליד חומצות אמיניות פנילאלנין, טירוזין, טריפטופן ומתיונין, אולם הוא עושה זאת גם במידה פחותה ליד לאוצין, איזולאוצין, גלוטאמין ואספרגין. סלקטיביות זו מקורה במבנה האתר הפעיל של האנזים, המהווה מעין "כיס" הידופובי המרופד על ידי קבוצות צדדיות של חומצות אמיניות הידרופוביות ומשמש כאתר הקישור של הסובסטרט. הקונפורמציה של "כיס" זה מאפשרת לשיירים המרפדים אותו להשתתף באינטראקציות הידרופוביות עם קבוצות צדדיות לא קוטביות של חומצות אמיניות מתאימות על פני הסובסטרט.
צורה זו של קישור הסובסטרט לאתר הפעיל מכוונת וממקמת את הקשר הפפטידי "הרגיש", שאמור להישבר בסובסטרט ליד הקבוצות הקטליטיות המתאימות באתר הפעיל ו"מותחת" אותו באיזור באופן המקל על ביצוע הקטליזה.
בעמדה הפעילות הקטליטית של כימוטריפסין תלויה בשלושה שיירים של חומצות אמיניות: היסטידין בעמדה 57, אספרטט בעמדה 102 המצויות בשרשרת B וכן סרין בעמדה 195 בשרשרת C.
ניתן לצפות ב
<scene name='Sandbox_Reserved_601/1yph_active_site_amino_acids/4'>חומצות אמינו אלו</scene>
למרות שחומצות אמיניות אלו מרוחקות זו מזו במבנה הראשוני של החלבון, הן " מתקבצות" עם קיפול השרשרת למבנה הסופי של האנזים, ומתמקמות על פני ה"בקע" של האתר הפעיל. הקבוצות הצדדיות שלהן פועלות במשולב לביקוע הקשר הפפטידי הרגיש של הסובסטרט.

בתצוגה זו מוצג האתר הפעיל בכימוטריפסין ב

<scene name='Sandbox_Reserved_601/1yph_active_site_green/2'>ירוק</scene>

Sandbox Reserved 601

2012-06-27T11:32:02Z

Yael Shwartz:

{{Sandbox_Reserved_Yael_Summer_2012_1}}

<Structure load='1YPH' size='500' frame='true' align='left' caption='1YPH כימוטריפסין' />

כימוטריפסין הוא אנזים מערכת העיכול היכול לפרק חלבונים
מולקולת כימוטריפסין מורכבת משלוש שרשראות פוליפפטידיות A,B,C
המחוברת על ידי שני קשרים דיסולפידיים. המולקולה שלו מקופלת בצורה מסובכת למבנה תלת מימדי של אליפסואיד דחוס, כאשר כל הקבוצות הטעונות מצויות על פני שטח המולקולה, פרט לשלוש הממלאות תפקיד חיוני בקטליזה.
כימוטריפסין מזרז הידרוליזה של קשרים פפטידיים ואסטריים שליד שיירים בעלי קבוצה צדדית הידרופובית גדולה יחסית. הוא מבקע חלבונים ליד חומצות אמיניות פנילאלנין, טירוזין, טריפטופן ומתיונין, אולם הוא עושה זאת גם במידה פחותה ליד לאוצין, איזולאוצין, גלוטאמין ואספרגין. סלקטיביות זו מקורה במבנה האתר הפעיל של האנזים, המהווה מעין "כיס" הידופובי המרופד על ידי קבוצות צדדיות של חומצות אמיניות הידרופוביות ומשמש כאתר הקישור של הסובסטרט. הקונפורמציה של "כיס" זה מאפשרת לשיירים המרפדים אותו להשתתף באינטראקציות הידרופוביות עם קבוצות צדדיות לא קוטביות של חומצות אמיניות מתאימות על פני הסובסטרט.
צורה זו של קישור הסובסטרט לאתר הפעיל מכוונת וממקמת את הקשר הפפטידי "הרגיש", שאמור להישבר בסובסטרט ליד הקבוצות הקטליטיות המתאימות באתר הפעיל ו"מותחת" אותו באיזור באופן המקל על ביצוע הקטליזה.
בעמדה הפעילות הקטליטית של כימוטריפסין תלויה בשלושה שיירים של חומצות אמיניות: היסטידין בעמדה 57, אספרטט בעמדה 102 המצויות בשרשרת B וכן סרין בעמדה 195 בשרשרת C.
ניתן לצפות ב
<scene name='Sandbox_Reserved_601/1yph_active_site_amino_acids/3'>חומצות אמינו אלו</scene>
למרות שחומצות אמיניות אלו מרוחקות זו מזו במבנה הראשוני של החלבון, הן " מתקבצות" עם קיפול השרשרת למבנה הסופי של האנזים, ומתמקמות על פני ה"בקע" של האתר הפעיל. הקבוצות הצדדיות שלהן פועלות במשולב לביקוע הקשר הפפטידי הרגיש של הסובסטרט.

בתצוגה זו מוצג האתר הפעיל בכימוטריפסין ב

<scene name='Sandbox_Reserved_601/1yph_active_site_green/2'>ירוק</scene>

Sandbox Reserved 601

2012-06-27T11:24:54Z

Yael Shwartz:

{{Sandbox_Reserved_Yael_Summer_2012_1}}

<Structure load='1YPH' size='500' frame='true' align='left' caption='1YPH כימוטריפסין' />

כימוטריפסין הוא אנזים מערכת העיכול היכול לפרק חלבונים
מולקולת כימוטריפסין מורכבת משלוש שרשראות פוליפפטידיות A,B,C
המחוברת על ידי שני קשרים דיסולפידיים. המולקולה שלו מקופלת בצורה מסובכת למבנה תלת מימדי של אליפסואיד דחוס, כאשר כל הקבוצות הטעונות מצויות על פני שטח המולקולה, פרט לשלוש הממלאות תפקיד חיוני בקטליזה.
כימוטריפסין מזרז הידרוליזה של קשרים פפטידיים ואסטריים שליד שיירים בעלי קבוצה צדדית הידרופובית גדולה יחסית. הוא מבקע חלבונים ליד חומצות אמיניות פנילאלנין, טירוזין, טריפטופן ומתיונין, אולם הוא עושה זאת גם במידה פחותה ליד לאוצין, איזולאוצין, גלוטאמין ואספרגין. סלקטיביות זו מקורה במבנה האתר הפעיל של האנזים, המהווה מעין "כיס" הידופובי המרופד על ידי קבוצות צדדיות של חומצות אמיניות הידרופוביות ומשמש כאתר הקישור של הסובסטרט. הקונפורמציה של "כיס" זה מאפשרת לשיירים המרפדים אותו להשתתף באינטראקציות הידרופוביות עם קבוצות צדדיות לא קוטביות של חומצות אמיניות מתאימות על פני הסובסטרט.
צורה זו של קישור הסובסטרט לאתר הפעיל מכוונת וממקמת את הקשר הפפטידי "הרגיש", שאמור להישבר בסובסטרט ליד הקבוצות הקטליטיות המתאימות באתר הפעיל ו"מותחת" אותו באיזור באופן המקל על ביצוע הקטליזה.
בעמדה הפעילות הקטליטית של כימוטריפסין תלויה בשלושה שיירים של חומצות אמיניות: היסטידין בעמדה 57, אספרטט בעמדה 102 המצויות בשרשרת B וכן סרין בעמדה 195 בשרשרת C.

למרות שחומצות אמיניות אלו מרוחקות זו מזו במבנה הראשוני של החלבון, הן " מתקבצות" עם קיפול השרשרת למבנה הסופי של האנזים, ומתמקמות על פני ה"בקע" של האתר הפעיל. הקבוצות הצדדיות שלהן פועלות במשולב לביקוע הקשר הפפטידי הרגיש של הסובסטרט.

בתצוגה זו מוצג האתר הפעיל בכימוטריפסין ב

<scene name='Sandbox_Reserved_601/1yph_active_site_green/2'>ירוק</scene>

Sandbox yael shwartz

2012-06-25T17:00:19Z

Yael Shwartz:

=ההיסטוריה של גילוי מבנה הד.נ.א=
==מאה 19==
==מאה 20 – מחצית I==
==מאה 20 – מחצית II==
==המאה ה-21==
=יישומים של גילוי הד.נ.א=
==פענוח הגנום האנושי==
==יישומים ברפואה==
==יישומים בחלקאות==


<Structure load='2nmz' size='500' frame='true' align='right' caption='Insert caption here' scene='Insert optional scene name here' />
{| class="prettytable"
!wikitext!!rendering!!comments
|-
|
<pre>
{Question
|type="()"}
| A | B | C
+-- A is correct.
-+- B is correct.
--+ C is correct.
</pre>
|
{|width=360|
|
<quiz display=simple>
{Question
|type="()"}
| A | B | C
+-- A is correct.
-+- B is correct.
--+ C is correct.
</quiz>
bla bla bla
<Structure load='2q66' size='500' frame='true' align='right' caption='Insert caption here' scene='Insert optional scene name here' />

Please use the "3D" button above this box to insert a Jmol applet (molecule) on this page.
Or use the four-green-boxes-button to insert scrollable text adjacent
to a Jmol applet. Check out the other buttons as well!
-->

Sandbox Reserved 616

2012-06-25T09:02:25Z

Yael Shwartz:

{{Sandbox_Reserved_Yael_Summer_2012_1}}


ש'''מי יעל שורץ. אני פתחתי דף בפרוטיאופדיה'''.
['''http://www.example.com link title''']

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T13:00:34Z

Yael Shwartz:

דף בעבודה! still not finished!

=סינדרלה שעלתה לגדולה או: סיפורו של הד.נ.א
'''חיברה: ד"ר רות בן צבי'''
'''המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע'''

<scene name='DNA_-_History_of_the_discovery_and_current_applications_(Hebrew)/Dna/1'>TextToBeDisplayed</scene>
<Structure load=''111d'' size='300' frame='true' align='right' caption='מולקולת ד.נ.א='dna' />
==ההיסטוריה של הד.נ.א==
עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


(br>


1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו:
1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו.
2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1.
3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור.
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות.
1869 – פרידריך מיצ'נר (Johann Friedrich Miescher) גילה בתוך מוגלה שנמצאה על תחבושות שנזרקו חומר בעל תכונות חומציות חלשות. היות והחומר נמצא בתוך גרעיני התאים הוא כינה אותו בשם "נוקלאון". חומר זה כונה לאחר מכן בשם – DNA.
1878 – אלברט קוסל (Ludwig Karl Martin Leonhard Albrecht Kossel) קבע את המבנה הכימי של חמש המולקולות המרכיבות את חומצות הגרעין: אדנין, ציטוזין, גואנין, טימין ואורציל.
1882 – וולטר פלמינג (Walther Fleming) היה חלוץ בשימוש בצבעי אנילין לחקר מבנה התא. הוא מצא כי שימוש בסוג מסוים של צבע מגלה חומר דמוי חוטים בגרעיני תאים. הוא הרג תאים שונים ומיפה את השינויים החלים בשלבים השונים של חלוקתם. הוא הצליח להראות כי החוטים, שנקראו לאחר מכן כרומוזומים, מתקצרים, מִתְעַבִּים ומתפצלים לאורכם לשני חלקים שכל אחד מהם נודד לקוטב אחר של התא. הוא כינה את התהליך כולו בשם מיטוזה. ההשלכות של תגלית זו לא הוערכו עד שנתגלתה מחדש תגליתו של מנדל וניתן היה לראות את הקשר בין השניים.
1900 – משנתו של מנדל נתגלתה מחדש באופן בלתי תלוי על-ידי שלושה חוקרים.
1902 – שני חוקרים, וולטר סאטון (Walter Stanborough Sutton) ותיאודור בובארי (Theodor Boveri), הציגו את תיאוריית הכרומוזומים (Boveri–Sutton chromosome theory) הקובעת באופן מוחלט כי הכרומוזומים הם מעבירי התורשה. הם הראו גם את הקשר בין הכרומוזומים לבין חוקי התורשה כפי שניסח מנדל בזמנו ואשר התגלו מחדש. סאטון הציע גם כי הכרומוזומים נושאים גנים והם האחראים להעברת תכונות וזאת בניגוד למה שחשבו אז כי כל תכונה מועברת על-ידי כרומוזום שלם.
1912 – הפיזיקאים וויליאם הנרי בראג (Sir William Henry Bragg) ובנו וויליאם לורנס בראג (Sir William Lawrence Bragg), הבינו כי ניתן להגיע למסקנות אודות המבנה האטומי של גבישים מן התבניות המתקבלות מעקיפה של קרני רנטגן.
1924 – מחקרים מיקרוסקופיים בהם השתמשו בשיטות צביעה מיוחדות ל- DNAולחלבונים הוכיחו כי שני סוגי החומר האלה נמצאים בכרומוזומים.
1927 – ניקולאי קוזלוב (Nikolai Koltsov) שהיה ציטולוג רוסי, הציע כי תכונות מוּרָשׁוֹת עוברות על-ידי "מולקולת ענק תורשתית" העשויה להיות מורכבת משני גדילים שישוכפלו במנגנון שבו כל גדיל ישמש כתבנית לשכפול (בכך הקדים קוזלוב ב-25 שנים את מודל הסליל הכפול עליו קיבלו ווטסון וקריק את פרס נובל).
1928 – פרנקלין גריפית (Franklin Griffith) ביצע ניסוי (Griffith's experiment) בו מצא שמידע גנטי יכול לעבור מחיידקים שהומתו בחום לחיידקים חיים. זו הייתה ההוכחה הראשונה שהחומר הגנטי יציב בחימום.
1931 – ברברה מקלינטוק (Barbara McClintock) גילתה את השחלוף (Chromosomal crossover) המתרחש בתחילת תהליך המיוזה בין חלקים של כרומוזומים הומולוגיים.
1944 – אוסוולד אוורי (Oswald Avery) ועמיתיו מבצעים ניסוי בו הם מזהים את ה"חומר המעביר" של גריפית הוא DNA. קביעה זו התקבלה בבוז על-ידי החוקרים האחרים בשטח מכיוון שרובם עדיין חשבו שמבנה ה- DNA פשוט מכדי שישמש להעברת מידע גנטי.
1949 – אדווין צ'ארגף (Erwin Chargaff) מצא כי בכל המינים שנבדקו יש שוני בכמויות ה- DNA ובהרכב הבסיסים שלו אך בכל מין הייתה כמות האדנין (A) זהה לכמות התימין (T), וכמות הגואנין (G) זהה לכמות הציטוזין (C).
1953 – פרנסיס קריק (Francis Crick), ג'יימס ווטסון (James Dewey Watson) ורוזלינד פרנקלין (Rosalind Franklin) קבעו את מודל הסליל הכפול של DNA.
1961 – פרנסיס קריק (Francis Crick) וסידני ברמר (Sydney Brenner) גילו כי שלושה בסיסים (קודון) דרושים כדי לְקוֹדֵד חומצת אמינו אחת. כידוע, חיבור של מספר חומצות אמיניות יוצר חלבון ולכן, בסוף כל רצף גנטי ליצירת חלבון מסוים נמצא קודון סיום – Stop Codon שתפקידו לסיים את הקידוד לחלבון הספציפי, בכדי להתחיל לייצר את החלבון הבא.
1966 – צוותים בראשותם של מרשל נירנברג (Marshal Warren Nirenberg‏) והאר גובינד קורנה(Har Gobind Khorana), הראו כי קודונים של שלושה בסיסים הם השפה שבה RNA מהווה את המתווך ביצירת חלבונים.
1973 – בפעם הראשונה הועבר DNA מיצור אחד לאחר. הסיפור החל בפגישה שהתרחשה בכנס מדעי בהוואי בין סטנלי כהן (Stanley Cohen) והרברט בויאר (Herbert Boyer). כהן פיתח שיטה לבידוד של גנים ספציפיים בפלסמידים של החיידק E. coli, ובויאר גילה אנזים מגביל (restriction enzyme). הם איחדו את שטחי המומחיות שלהם ובזאת נפתח העידן של תעשיית הגנטיקה המולקולרית המגלגלת ביליוני דולר.
1977 – בפעם הראשונה סונתזה תרופה אנושית, האינסולין, על-ידי החיידק E. coli.
להלן אתר המתאר כיצד נעשה הדבר:
http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm
1980 – פותחה "תגובת השרשרת של פולימראז" המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. שיטה זה היוותה פריצת דרך להיבטים שונים של מחקר ושימושים ב-DNA, בין השאר לפיתוח הדרך לקבוע את טביעת אצבעות של DNA על-ידי אלק ג'פריס (Alec Jeffreys) ב-1984.
1997 – פורסמה לראשונה ההצלחה לשיבוט של יצור בעל דם חם – הכבשה דולי.
2000 –הסתיים פרויקט המיפוי של הגנום האנושי

 


==חלק שני – כיצד משפיע הידע המצטבר אודות הד.נ.א על עולמנו?==
='''1. מהי המשמעות של מיפוי הגנום האנושי?'''=
אחד הגורמים השנויים במחלוקת ביותר בשנים האחרונות, הוא כל נושא המחקרים ב- DNA לסוגיהם השונים. נראה כאילו מאז הויכוח על מקומם היחסי של הארץ והשמש ביקום, לא היה נושא מדעי אשר ייצר כל-הרבה מחלוקות ואמוציות ואשר כיכב כל-כך במוּדָעוּת האנושית.
מטבע הדברים אין כל אפשרות לצטט אפילו חלק קטן ביותר מכל מה שנאמר ונכתב על הנושא, ולכן מובא כאן לקט מצומצם ביותר ונעשה ניסיון להציג מדגם של דעות חלוקות.

מפת הגנום: אתגר העתיד של האנושות
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18031
הגנום האנושי : מבוכה מוסרית והשג מדעי
http://lib.cet.ac.il/PAGES/item.asp?item=17687&id=92

 

='''2. ד.נ.א בשרות הרפואה'''=
קיימים תחומים רבים בהם קיים קשר בין המחקרים ב- DNAלבין הרפואה. הוותיק ביותר הוא, קרוב לוודאי הייצור של תרופות. כפי שהוזכר, כבר ב-1977 הוחל בייצור של אינסולין ולאחר מכן, בתחילת שנות ה-80, הורמון הגדילה.
בין ההיבטים של תרומת הידע אודות DNA לרפואה, ניתן להתייחס לייצור תרופות (Genetic Engineering in Medicine) בשיטות ביוגנטיות, איתור נשאות של מחלות תורשתיות, (דוגמה ידועה היא התופעה של הופעת סרטן שד בנשים מאותה משפחה), יעוץ גנטי לפני הכניסה להריון, ריפוי בעזרת החדרה של גנים (Gene therapy), האפשרות, בעתיד, לתכנן רפואה מותאמת אישית (Personalized medicine) ועוד.

 

='''3.הד.נ.א בשרות החקלאות'''=
השימוש בשיטות ביוגנטיות בחקלאות גורם לויכוחים ולעיתים אפילו לסכסוכים אלימים. ב-1998 פרסם דר' פוסטזי (Árpád Pusztai) בתכנית רַאֲיוֹנוֹת פופולרית בטלוויזיה הבריטית תוצאות של מחקרים שערך בחולדות שהואכלו בתפוחי-אדמה מהונדסים גנטית. לפי טענתו התגלו בחולדות שינויים במערכות החיסון =והעיכול של החולדות. בעקבות השערורייה שהתחוללה פוטר דר' פוסטזי ממקום עבודתו והועלו טענות רבות נגד הניסוי שבוצע. כיום ניתן, במידה מסוימת, לחלק את העולם למדינות המתנגדות לשימוש במזון מהונדס (מדינות אירופה) ולאלו העוסקות בפיתוח זנים חדשים (ארה"ב, לדוגמה). הדאגה העיקרית המכתיבה במידה רבה את הצורך להמשך מחקרים בנושא הוא הפחד מפני סכנת הרעב בעולם שבו מספר האנשים גדל והולך ואילו שטחי העיבוד הולכים וקטנים.

'''קישורים בנושא:'''
הנדסה גנטית בצמחים
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3929435,00.html

מי מפחד מצמחים מהונדסים?
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=9533&id=92

צמחים מהונדסים – החשש והכורח
http://www.hayadan.org.il/gal60gm-101003/

צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם
http://telem.openu.ac.il/courses/c20237/engplant2-g.htm

חיסונים ירוקים : על חקלאות מולקולרית בשרות הרפואה
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18032&id=92

פיתוחים מיוחדים
צמח שפולט אור כאשר הוא צמא: http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3225419,00.html

 

='''4. הד.נ.א בשרות המשטרה'''=
שני גילויים במיוחד הפכו את ה- DNAלמכשיר החשוב ביותר בכל חקירות המשטרה. הראשון הוא פיתוח "תגובת השרשרת של פולימראז" (PCR ,polymerase chain reaction), המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. כמו שאמר קארי מוליס (Kary Banks Mullis), אחד מראשוני המפתחים של השיטה הזו:
"Beginning with a single molecule of the genetic material DNA, the PCR can generate 100 billion similar molecules in an afternoon. The reaction is easy to execute. It requires no more than a test tube, a few simple reagents, and a source of heat."
הגילוי השני שקידם את המקום שה- DNAתופש בעבודת המשטרה הוא השיטה לקביעת טביעת אצבעות של DNA שפותחה על-ידי אלק ג'פריז (Alec Jeffreys) ב-1984, שיטה המכונה גם "יצירת פרופיל של דנ"א (DNA profiling).
העובדה שניתן לשכפל דגימות של DNA מאפשר להשתמש במדגמים זעירים שהושארו בזירת הפשע, לדוגמה על בדל סיגריה, על כוס ששתו ממנה או אפילו על בול או מעטפה שמישהו ליקק אותם כדי להדביקם. השיטה הזו מאפשרת להביא פושעים לדין, או לחילופין לשחרר אנשים שנעצרו ללא אשם. (בארה"ב הוקמו מספר קבוצות של עורכי דין מתנדבים המטפלים במקרים של אנשים שהואשמו באונס, הטוענים כי הם לא אשמים וקיימות עדויות משפטיות שניתן לבודקן. לדוגמה, http://www.innocenceproject.org/about )
גם המשטרה בארץ מנצלת את היכולות החדשות שהוזכרו כדי להיעזר בפענוח פשעים. לדוגמה: http://news.nana10.co.il/Article/?ArticleID=560737&TypeID=1. היא גם יצרה בנק לדגימות של פושעים.
ריאיון עם פרופ' יוסף אלמוג, ראש קבוצת המחקר לכימיה פורנסית באוניברסיטה העברית בירושלים

 

='''5. הד.נ.א וחקר האבולוציה'''=
ההתפתחויות בידע אודות ה- DNAפתחו שדה חדש ורחב למחקרים אודות התפתחות המין האנושי והאופן בו אוכלסו היבשות השונות. הדרך בה נעשה הדבר היא על-ידי מעקב על פיזור המוטציות באוכלוסיות שונות. בדרך כלל נבדק פיזור המוטציות בכרומוזום Y, הכרומוזום המועבר מאב לבן, או בכרומוזומים המועברים מן האם דרך המיטוכונדריה.
במעבר מדור אחד למשנהו, ה- DNAנשמר אך מפעם לפעם מתרחשות מוטציות העשויות להיות מועברות לדורות הבאים. כאשר מתרחשת מוטציה כזאת, היא מועברת לצאצאים בדורות הבאים. אם צאצא (אחד או יותר) עובר לחלק ארץ אחרת, המוטציה עוברת אתו וכך ניתן לעקוב אחרי ההיסטוריה של נדידת אוכלוסיות בחלקי העולם.
בשנת 2005 השיקו IBM ו-ה"נשיונל ג'אוגראפיק" פרויקט בראשותו של ספנסר וואלאס (Spencer Wells), שמטרתו הייתה לעקוב אחרי מסעות המין האנושי לאורך השנים. ספנסר בדק את כרומוזומי Y והגיע למסקנה כי כל בני האדם החיים בימינו הם צאצאיו של גבר אחד שחי לפני כ-60,000 – 90,000 שנים באפריקה.מחקרים אחרים שהתמקדו במטען הגנטי במיטוכונדריה קבעו את קיומה של חוה המיטוכונדריאלית שחייתה, כנראה לפני כ-190,000 – 200,000 שנים. גם חוקרים מן הארץ השתתפו בפרויקט והגיעו למסקנה כי למשך כ-100 אלף שנים פוצל המין האנושי לשניים.
ספנסר סיכם את מסעותיו במסגרת הפרויקט בסרט מסע האדם.

 

'''5. היבטים נוספים של חקר ה- DNA'''
'''א. זיהוי קרבה משפחתית'''
המחקרים ב- DNAמאפשרים לאפיין את מקומנו באילן היוחסין המשפחתי. כיום ניתן לשלוח דגימת DNA ולקבל מידע אודות התפתחות ההיסטוריה המשפחתית.
'''ב. מחקרים ברמה הלאומית'''
להלן כמה דוגמאות:
במחקר שנמשך מספר שנים, נמצא גן משותף אצל כוהנים ללא הבדלי מוצא, אשכנזים וספרדים, תימנים, רוסים וכו'. 80-70 אחוז מהם נושאים בכרומוזום Y שלהם גן משותף בשכיחות גבוהה שאין כמוה בשום קבוצת אוכלוסייה אחרת. אצל יהודים שאינם כוהנים, ואצל גויים, אפשר למצוא את הגן הזה בשכיחות של 5% בלבד. הגן הזה מעיד על היות הכוהנים בני אותה משפחה, צאצאיו של איש אחד שהוא אבי המשפחה. גן זה כונה בשם הגן הכוהני.
למציאותו של הגן הכוהני יש השלכות מעבר לאישור של היות הכוהנים צאצאיו של אדם אחד. לדוגמה, בדרום אפריקה ישנו שבט – שבט הלֵמְבָּה, קבוצה של כ-70,000 שחורי עור אשר לפי המסורת שלהם, כוהן גדול בשם בּוּבָּה, הוציא אותם מיהודה לפני כ-2500 שנה ולאחר גלגולים רבים הם התיישבו בחלק הדרומי של אפריקה. למרות הבידוד שלהם מן העם היהודי, הם שומרים על מספר רב של מסורות כגון: מאמינים באל אחד, שומרים את השבת ומקדשים אותה, אוכלים רק בשר שנשחט בשחיטה כשרה, הזכרים נימולים, חובשים כיפה, ועל המצבות שלהם נמצאים לעיתים קרובות קישוטים של מגן דויד. למרבית ההפתעה נמצא הגן הכוהני אצל למעלה מ- 50 אחוז אצל בני תת-השבט הבּוּבָּה, אנשים הנחשבים על-ידי בני הלֵמְבָּה לשבט הכוהנים שלהם.
בדומה לכך, חוקרים טוענים כי נמצאו שורשי יהודים אנוסי ספרד בשבט אינדיאני.
'''ג. ייעוץ גנטי'''
הידע המצטבר אודות ה- DNAמאפשר לבצע בדיקות גנטיות המאפשרות לחשב מה הם הסיכויים ללידת ילדים עם מומים מולדים. דוגמות בולטות לכך הן המחלות המורות טאי זקס, תלסמיה, סיסטיק פיברוזיס ותסמונת X שביר.
משרד הבריאות מאפשר בדיקות של הסיכונים העובר ללקות במחלות אלו. הגדילו לעשות בעדה החרדית. ב-1983 הוקמה אגודת "דור ישרים" המבצעת בדיקות גנטיות לפני נישואין כדי למנוע מחלות גנטיות הנפוצות אצל יהודים.
ולבסוף, כאָנֶקְדּוֹטָה: האם היטלר היה יהודי?
http://www.nrg.co.il/online/1/ART2/148/733.html

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T13:00:10Z

Yael Shwartz:

דף בעבודה! still not finished!

=סינדרלה שעלתה לגדולה או: סיפורו של הד.נ.א
'''חיברה: ד"ר רות בן צבי'''
'''המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע'''

<scene name='DNA_-_History_of_the_discovery_and_current_applications_(Hebrew)/Dna/1'>TextToBeDisplayed</scene>
<Structure load=''111d'' size='500' frame='true' align='right' caption='מולקולת ד.נ.א='dna' />
==ההיסטוריה של הד.נ.א==
עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


(br>


1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו:
1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו.
2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1.
3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור.
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות.
1869 – פרידריך מיצ'נר (Johann Friedrich Miescher) גילה בתוך מוגלה שנמצאה על תחבושות שנזרקו חומר בעל תכונות חומציות חלשות. היות והחומר נמצא בתוך גרעיני התאים הוא כינה אותו בשם "נוקלאון". חומר זה כונה לאחר מכן בשם – DNA.
1878 – אלברט קוסל (Ludwig Karl Martin Leonhard Albrecht Kossel) קבע את המבנה הכימי של חמש המולקולות המרכיבות את חומצות הגרעין: אדנין, ציטוזין, גואנין, טימין ואורציל.
1882 – וולטר פלמינג (Walther Fleming) היה חלוץ בשימוש בצבעי אנילין לחקר מבנה התא. הוא מצא כי שימוש בסוג מסוים של צבע מגלה חומר דמוי חוטים בגרעיני תאים. הוא הרג תאים שונים ומיפה את השינויים החלים בשלבים השונים של חלוקתם. הוא הצליח להראות כי החוטים, שנקראו לאחר מכן כרומוזומים, מתקצרים, מִתְעַבִּים ומתפצלים לאורכם לשני חלקים שכל אחד מהם נודד לקוטב אחר של התא. הוא כינה את התהליך כולו בשם מיטוזה. ההשלכות של תגלית זו לא הוערכו עד שנתגלתה מחדש תגליתו של מנדל וניתן היה לראות את הקשר בין השניים.
1900 – משנתו של מנדל נתגלתה מחדש באופן בלתי תלוי על-ידי שלושה חוקרים.
1902 – שני חוקרים, וולטר סאטון (Walter Stanborough Sutton) ותיאודור בובארי (Theodor Boveri), הציגו את תיאוריית הכרומוזומים (Boveri–Sutton chromosome theory) הקובעת באופן מוחלט כי הכרומוזומים הם מעבירי התורשה. הם הראו גם את הקשר בין הכרומוזומים לבין חוקי התורשה כפי שניסח מנדל בזמנו ואשר התגלו מחדש. סאטון הציע גם כי הכרומוזומים נושאים גנים והם האחראים להעברת תכונות וזאת בניגוד למה שחשבו אז כי כל תכונה מועברת על-ידי כרומוזום שלם.
1912 – הפיזיקאים וויליאם הנרי בראג (Sir William Henry Bragg) ובנו וויליאם לורנס בראג (Sir William Lawrence Bragg), הבינו כי ניתן להגיע למסקנות אודות המבנה האטומי של גבישים מן התבניות המתקבלות מעקיפה של קרני רנטגן.
1924 – מחקרים מיקרוסקופיים בהם השתמשו בשיטות צביעה מיוחדות ל- DNAולחלבונים הוכיחו כי שני סוגי החומר האלה נמצאים בכרומוזומים.
1927 – ניקולאי קוזלוב (Nikolai Koltsov) שהיה ציטולוג רוסי, הציע כי תכונות מוּרָשׁוֹת עוברות על-ידי "מולקולת ענק תורשתית" העשויה להיות מורכבת משני גדילים שישוכפלו במנגנון שבו כל גדיל ישמש כתבנית לשכפול (בכך הקדים קוזלוב ב-25 שנים את מודל הסליל הכפול עליו קיבלו ווטסון וקריק את פרס נובל).
1928 – פרנקלין גריפית (Franklin Griffith) ביצע ניסוי (Griffith's experiment) בו מצא שמידע גנטי יכול לעבור מחיידקים שהומתו בחום לחיידקים חיים. זו הייתה ההוכחה הראשונה שהחומר הגנטי יציב בחימום.
1931 – ברברה מקלינטוק (Barbara McClintock) גילתה את השחלוף (Chromosomal crossover) המתרחש בתחילת תהליך המיוזה בין חלקים של כרומוזומים הומולוגיים.
1944 – אוסוולד אוורי (Oswald Avery) ועמיתיו מבצעים ניסוי בו הם מזהים את ה"חומר המעביר" של גריפית הוא DNA. קביעה זו התקבלה בבוז על-ידי החוקרים האחרים בשטח מכיוון שרובם עדיין חשבו שמבנה ה- DNA פשוט מכדי שישמש להעברת מידע גנטי.
1949 – אדווין צ'ארגף (Erwin Chargaff) מצא כי בכל המינים שנבדקו יש שוני בכמויות ה- DNA ובהרכב הבסיסים שלו אך בכל מין הייתה כמות האדנין (A) זהה לכמות התימין (T), וכמות הגואנין (G) זהה לכמות הציטוזין (C).
1953 – פרנסיס קריק (Francis Crick), ג'יימס ווטסון (James Dewey Watson) ורוזלינד פרנקלין (Rosalind Franklin) קבעו את מודל הסליל הכפול של DNA.
1961 – פרנסיס קריק (Francis Crick) וסידני ברמר (Sydney Brenner) גילו כי שלושה בסיסים (קודון) דרושים כדי לְקוֹדֵד חומצת אמינו אחת. כידוע, חיבור של מספר חומצות אמיניות יוצר חלבון ולכן, בסוף כל רצף גנטי ליצירת חלבון מסוים נמצא קודון סיום – Stop Codon שתפקידו לסיים את הקידוד לחלבון הספציפי, בכדי להתחיל לייצר את החלבון הבא.
1966 – צוותים בראשותם של מרשל נירנברג (Marshal Warren Nirenberg‏) והאר גובינד קורנה(Har Gobind Khorana), הראו כי קודונים של שלושה בסיסים הם השפה שבה RNA מהווה את המתווך ביצירת חלבונים.
1973 – בפעם הראשונה הועבר DNA מיצור אחד לאחר. הסיפור החל בפגישה שהתרחשה בכנס מדעי בהוואי בין סטנלי כהן (Stanley Cohen) והרברט בויאר (Herbert Boyer). כהן פיתח שיטה לבידוד של גנים ספציפיים בפלסמידים של החיידק E. coli, ובויאר גילה אנזים מגביל (restriction enzyme). הם איחדו את שטחי המומחיות שלהם ובזאת נפתח העידן של תעשיית הגנטיקה המולקולרית המגלגלת ביליוני דולר.
1977 – בפעם הראשונה סונתזה תרופה אנושית, האינסולין, על-ידי החיידק E. coli.
להלן אתר המתאר כיצד נעשה הדבר:
http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm
1980 – פותחה "תגובת השרשרת של פולימראז" המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. שיטה זה היוותה פריצת דרך להיבטים שונים של מחקר ושימושים ב-DNA, בין השאר לפיתוח הדרך לקבוע את טביעת אצבעות של DNA על-ידי אלק ג'פריס (Alec Jeffreys) ב-1984.
1997 – פורסמה לראשונה ההצלחה לשיבוט של יצור בעל דם חם – הכבשה דולי.
2000 –הסתיים פרויקט המיפוי של הגנום האנושי

 


==חלק שני – כיצד משפיע הידע המצטבר אודות הד.נ.א על עולמנו?==
='''1. מהי המשמעות של מיפוי הגנום האנושי?'''=
אחד הגורמים השנויים במחלוקת ביותר בשנים האחרונות, הוא כל נושא המחקרים ב- DNA לסוגיהם השונים. נראה כאילו מאז הויכוח על מקומם היחסי של הארץ והשמש ביקום, לא היה נושא מדעי אשר ייצר כל-הרבה מחלוקות ואמוציות ואשר כיכב כל-כך במוּדָעוּת האנושית.
מטבע הדברים אין כל אפשרות לצטט אפילו חלק קטן ביותר מכל מה שנאמר ונכתב על הנושא, ולכן מובא כאן לקט מצומצם ביותר ונעשה ניסיון להציג מדגם של דעות חלוקות.

מפת הגנום: אתגר העתיד של האנושות
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18031
הגנום האנושי : מבוכה מוסרית והשג מדעי
http://lib.cet.ac.il/PAGES/item.asp?item=17687&id=92

 

='''2. ד.נ.א בשרות הרפואה'''=
קיימים תחומים רבים בהם קיים קשר בין המחקרים ב- DNAלבין הרפואה. הוותיק ביותר הוא, קרוב לוודאי הייצור של תרופות. כפי שהוזכר, כבר ב-1977 הוחל בייצור של אינסולין ולאחר מכן, בתחילת שנות ה-80, הורמון הגדילה.
בין ההיבטים של תרומת הידע אודות DNA לרפואה, ניתן להתייחס לייצור תרופות (Genetic Engineering in Medicine) בשיטות ביוגנטיות, איתור נשאות של מחלות תורשתיות, (דוגמה ידועה היא התופעה של הופעת סרטן שד בנשים מאותה משפחה), יעוץ גנטי לפני הכניסה להריון, ריפוי בעזרת החדרה של גנים (Gene therapy), האפשרות, בעתיד, לתכנן רפואה מותאמת אישית (Personalized medicine) ועוד.

 

='''3.הד.נ.א בשרות החקלאות'''=
השימוש בשיטות ביוגנטיות בחקלאות גורם לויכוחים ולעיתים אפילו לסכסוכים אלימים. ב-1998 פרסם דר' פוסטזי (Árpád Pusztai) בתכנית רַאֲיוֹנוֹת פופולרית בטלוויזיה הבריטית תוצאות של מחקרים שערך בחולדות שהואכלו בתפוחי-אדמה מהונדסים גנטית. לפי טענתו התגלו בחולדות שינויים במערכות החיסון =והעיכול של החולדות. בעקבות השערורייה שהתחוללה פוטר דר' פוסטזי ממקום עבודתו והועלו טענות רבות נגד הניסוי שבוצע. כיום ניתן, במידה מסוימת, לחלק את העולם למדינות המתנגדות לשימוש במזון מהונדס (מדינות אירופה) ולאלו העוסקות בפיתוח זנים חדשים (ארה"ב, לדוגמה). הדאגה העיקרית המכתיבה במידה רבה את הצורך להמשך מחקרים בנושא הוא הפחד מפני סכנת הרעב בעולם שבו מספר האנשים גדל והולך ואילו שטחי העיבוד הולכים וקטנים.

'''קישורים בנושא:'''
הנדסה גנטית בצמחים
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3929435,00.html

מי מפחד מצמחים מהונדסים?
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=9533&id=92

צמחים מהונדסים – החשש והכורח
http://www.hayadan.org.il/gal60gm-101003/

צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם
http://telem.openu.ac.il/courses/c20237/engplant2-g.htm

חיסונים ירוקים : על חקלאות מולקולרית בשרות הרפואה
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18032&id=92

פיתוחים מיוחדים
צמח שפולט אור כאשר הוא צמא: http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3225419,00.html

 

='''4. הד.נ.א בשרות המשטרה'''=
שני גילויים במיוחד הפכו את ה- DNAלמכשיר החשוב ביותר בכל חקירות המשטרה. הראשון הוא פיתוח "תגובת השרשרת של פולימראז" (PCR ,polymerase chain reaction), המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. כמו שאמר קארי מוליס (Kary Banks Mullis), אחד מראשוני המפתחים של השיטה הזו:
"Beginning with a single molecule of the genetic material DNA, the PCR can generate 100 billion similar molecules in an afternoon. The reaction is easy to execute. It requires no more than a test tube, a few simple reagents, and a source of heat."
הגילוי השני שקידם את המקום שה- DNAתופש בעבודת המשטרה הוא השיטה לקביעת טביעת אצבעות של DNA שפותחה על-ידי אלק ג'פריז (Alec Jeffreys) ב-1984, שיטה המכונה גם "יצירת פרופיל של דנ"א (DNA profiling).
העובדה שניתן לשכפל דגימות של DNA מאפשר להשתמש במדגמים זעירים שהושארו בזירת הפשע, לדוגמה על בדל סיגריה, על כוס ששתו ממנה או אפילו על בול או מעטפה שמישהו ליקק אותם כדי להדביקם. השיטה הזו מאפשרת להביא פושעים לדין, או לחילופין לשחרר אנשים שנעצרו ללא אשם. (בארה"ב הוקמו מספר קבוצות של עורכי דין מתנדבים המטפלים במקרים של אנשים שהואשמו באונס, הטוענים כי הם לא אשמים וקיימות עדויות משפטיות שניתן לבודקן. לדוגמה, http://www.innocenceproject.org/about )
גם המשטרה בארץ מנצלת את היכולות החדשות שהוזכרו כדי להיעזר בפענוח פשעים. לדוגמה: http://news.nana10.co.il/Article/?ArticleID=560737&TypeID=1. היא גם יצרה בנק לדגימות של פושעים.
ריאיון עם פרופ' יוסף אלמוג, ראש קבוצת המחקר לכימיה פורנסית באוניברסיטה העברית בירושלים

 

='''5. הד.נ.א וחקר האבולוציה'''=
ההתפתחויות בידע אודות ה- DNAפתחו שדה חדש ורחב למחקרים אודות התפתחות המין האנושי והאופן בו אוכלסו היבשות השונות. הדרך בה נעשה הדבר היא על-ידי מעקב על פיזור המוטציות באוכלוסיות שונות. בדרך כלל נבדק פיזור המוטציות בכרומוזום Y, הכרומוזום המועבר מאב לבן, או בכרומוזומים המועברים מן האם דרך המיטוכונדריה.
במעבר מדור אחד למשנהו, ה- DNAנשמר אך מפעם לפעם מתרחשות מוטציות העשויות להיות מועברות לדורות הבאים. כאשר מתרחשת מוטציה כזאת, היא מועברת לצאצאים בדורות הבאים. אם צאצא (אחד או יותר) עובר לחלק ארץ אחרת, המוטציה עוברת אתו וכך ניתן לעקוב אחרי ההיסטוריה של נדידת אוכלוסיות בחלקי העולם.
בשנת 2005 השיקו IBM ו-ה"נשיונל ג'אוגראפיק" פרויקט בראשותו של ספנסר וואלאס (Spencer Wells), שמטרתו הייתה לעקוב אחרי מסעות המין האנושי לאורך השנים. ספנסר בדק את כרומוזומי Y והגיע למסקנה כי כל בני האדם החיים בימינו הם צאצאיו של גבר אחד שחי לפני כ-60,000 – 90,000 שנים באפריקה.מחקרים אחרים שהתמקדו במטען הגנטי במיטוכונדריה קבעו את קיומה של חוה המיטוכונדריאלית שחייתה, כנראה לפני כ-190,000 – 200,000 שנים. גם חוקרים מן הארץ השתתפו בפרויקט והגיעו למסקנה כי למשך כ-100 אלף שנים פוצל המין האנושי לשניים.
ספנסר סיכם את מסעותיו במסגרת הפרויקט בסרט מסע האדם.

 

'''5. היבטים נוספים של חקר ה- DNA'''
'''א. זיהוי קרבה משפחתית'''
המחקרים ב- DNAמאפשרים לאפיין את מקומנו באילן היוחסין המשפחתי. כיום ניתן לשלוח דגימת DNA ולקבל מידע אודות התפתחות ההיסטוריה המשפחתית.
'''ב. מחקרים ברמה הלאומית'''
להלן כמה דוגמאות:
במחקר שנמשך מספר שנים, נמצא גן משותף אצל כוהנים ללא הבדלי מוצא, אשכנזים וספרדים, תימנים, רוסים וכו'. 80-70 אחוז מהם נושאים בכרומוזום Y שלהם גן משותף בשכיחות גבוהה שאין כמוה בשום קבוצת אוכלוסייה אחרת. אצל יהודים שאינם כוהנים, ואצל גויים, אפשר למצוא את הגן הזה בשכיחות של 5% בלבד. הגן הזה מעיד על היות הכוהנים בני אותה משפחה, צאצאיו של איש אחד שהוא אבי המשפחה. גן זה כונה בשם הגן הכוהני.
למציאותו של הגן הכוהני יש השלכות מעבר לאישור של היות הכוהנים צאצאיו של אדם אחד. לדוגמה, בדרום אפריקה ישנו שבט – שבט הלֵמְבָּה, קבוצה של כ-70,000 שחורי עור אשר לפי המסורת שלהם, כוהן גדול בשם בּוּבָּה, הוציא אותם מיהודה לפני כ-2500 שנה ולאחר גלגולים רבים הם התיישבו בחלק הדרומי של אפריקה. למרות הבידוד שלהם מן העם היהודי, הם שומרים על מספר רב של מסורות כגון: מאמינים באל אחד, שומרים את השבת ומקדשים אותה, אוכלים רק בשר שנשחט בשחיטה כשרה, הזכרים נימולים, חובשים כיפה, ועל המצבות שלהם נמצאים לעיתים קרובות קישוטים של מגן דויד. למרבית ההפתעה נמצא הגן הכוהני אצל למעלה מ- 50 אחוז אצל בני תת-השבט הבּוּבָּה, אנשים הנחשבים על-ידי בני הלֵמְבָּה לשבט הכוהנים שלהם.
בדומה לכך, חוקרים טוענים כי נמצאו שורשי יהודים אנוסי ספרד בשבט אינדיאני.
'''ג. ייעוץ גנטי'''
הידע המצטבר אודות ה- DNAמאפשר לבצע בדיקות גנטיות המאפשרות לחשב מה הם הסיכויים ללידת ילדים עם מומים מולדים. דוגמות בולטות לכך הן המחלות המורות טאי זקס, תלסמיה, סיסטיק פיברוזיס ותסמונת X שביר.
משרד הבריאות מאפשר בדיקות של הסיכונים העובר ללקות במחלות אלו. הגדילו לעשות בעדה החרדית. ב-1983 הוקמה אגודת "דור ישרים" המבצעת בדיקות גנטיות לפני נישואין כדי למנוע מחלות גנטיות הנפוצות אצל יהודים.
ולבסוף, כאָנֶקְדּוֹטָה: האם היטלר היה יהודי?
http://www.nrg.co.il/online/1/ART2/148/733.html

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T12:58:07Z

Yael Shwartz:

דף בעבודה! still not finished!

=סינדרלה שעלתה לגדולה או: סיפורו של הד.נ.א
'''חיברה: ד"ר רות בן צבי'''
'''המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע'''

<Structure load=''111d'' size='300' frame='true' align='right' caption='מולקולת ד.נ.א='dna' />
==ההיסטוריה של הד.נ.א==
עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


(br>


1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו:
1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו.
2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1.
3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור.
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות.
1869 – פרידריך מיצ'נר (Johann Friedrich Miescher) גילה בתוך מוגלה שנמצאה על תחבושות שנזרקו חומר בעל תכונות חומציות חלשות. היות והחומר נמצא בתוך גרעיני התאים הוא כינה אותו בשם "נוקלאון". חומר זה כונה לאחר מכן בשם – DNA.
1878 – אלברט קוסל (Ludwig Karl Martin Leonhard Albrecht Kossel) קבע את המבנה הכימי של חמש המולקולות המרכיבות את חומצות הגרעין: אדנין, ציטוזין, גואנין, טימין ואורציל.
1882 – וולטר פלמינג (Walther Fleming) היה חלוץ בשימוש בצבעי אנילין לחקר מבנה התא. הוא מצא כי שימוש בסוג מסוים של צבע מגלה חומר דמוי חוטים בגרעיני תאים. הוא הרג תאים שונים ומיפה את השינויים החלים בשלבים השונים של חלוקתם. הוא הצליח להראות כי החוטים, שנקראו לאחר מכן כרומוזומים, מתקצרים, מִתְעַבִּים ומתפצלים לאורכם לשני חלקים שכל אחד מהם נודד לקוטב אחר של התא. הוא כינה את התהליך כולו בשם מיטוזה. ההשלכות של תגלית זו לא הוערכו עד שנתגלתה מחדש תגליתו של מנדל וניתן היה לראות את הקשר בין השניים.
1900 – משנתו של מנדל נתגלתה מחדש באופן בלתי תלוי על-ידי שלושה חוקרים.
1902 – שני חוקרים, וולטר סאטון (Walter Stanborough Sutton) ותיאודור בובארי (Theodor Boveri), הציגו את תיאוריית הכרומוזומים (Boveri–Sutton chromosome theory) הקובעת באופן מוחלט כי הכרומוזומים הם מעבירי התורשה. הם הראו גם את הקשר בין הכרומוזומים לבין חוקי התורשה כפי שניסח מנדל בזמנו ואשר התגלו מחדש. סאטון הציע גם כי הכרומוזומים נושאים גנים והם האחראים להעברת תכונות וזאת בניגוד למה שחשבו אז כי כל תכונה מועברת על-ידי כרומוזום שלם.
1912 – הפיזיקאים וויליאם הנרי בראג (Sir William Henry Bragg) ובנו וויליאם לורנס בראג (Sir William Lawrence Bragg), הבינו כי ניתן להגיע למסקנות אודות המבנה האטומי של גבישים מן התבניות המתקבלות מעקיפה של קרני רנטגן.
1924 – מחקרים מיקרוסקופיים בהם השתמשו בשיטות צביעה מיוחדות ל- DNAולחלבונים הוכיחו כי שני סוגי החומר האלה נמצאים בכרומוזומים.
1927 – ניקולאי קוזלוב (Nikolai Koltsov) שהיה ציטולוג רוסי, הציע כי תכונות מוּרָשׁוֹת עוברות על-ידי "מולקולת ענק תורשתית" העשויה להיות מורכבת משני גדילים שישוכפלו במנגנון שבו כל גדיל ישמש כתבנית לשכפול (בכך הקדים קוזלוב ב-25 שנים את מודל הסליל הכפול עליו קיבלו ווטסון וקריק את פרס נובל).
1928 – פרנקלין גריפית (Franklin Griffith) ביצע ניסוי (Griffith's experiment) בו מצא שמידע גנטי יכול לעבור מחיידקים שהומתו בחום לחיידקים חיים. זו הייתה ההוכחה הראשונה שהחומר הגנטי יציב בחימום.
1931 – ברברה מקלינטוק (Barbara McClintock) גילתה את השחלוף (Chromosomal crossover) המתרחש בתחילת תהליך המיוזה בין חלקים של כרומוזומים הומולוגיים.
1944 – אוסוולד אוורי (Oswald Avery) ועמיתיו מבצעים ניסוי בו הם מזהים את ה"חומר המעביר" של גריפית הוא DNA. קביעה זו התקבלה בבוז על-ידי החוקרים האחרים בשטח מכיוון שרובם עדיין חשבו שמבנה ה- DNA פשוט מכדי שישמש להעברת מידע גנטי.
1949 – אדווין צ'ארגף (Erwin Chargaff) מצא כי בכל המינים שנבדקו יש שוני בכמויות ה- DNA ובהרכב הבסיסים שלו אך בכל מין הייתה כמות האדנין (A) זהה לכמות התימין (T), וכמות הגואנין (G) זהה לכמות הציטוזין (C).
1953 – פרנסיס קריק (Francis Crick), ג'יימס ווטסון (James Dewey Watson) ורוזלינד פרנקלין (Rosalind Franklin) קבעו את מודל הסליל הכפול של DNA.
1961 – פרנסיס קריק (Francis Crick) וסידני ברמר (Sydney Brenner) גילו כי שלושה בסיסים (קודון) דרושים כדי לְקוֹדֵד חומצת אמינו אחת. כידוע, חיבור של מספר חומצות אמיניות יוצר חלבון ולכן, בסוף כל רצף גנטי ליצירת חלבון מסוים נמצא קודון סיום – Stop Codon שתפקידו לסיים את הקידוד לחלבון הספציפי, בכדי להתחיל לייצר את החלבון הבא.
1966 – צוותים בראשותם של מרשל נירנברג (Marshal Warren Nirenberg‏) והאר גובינד קורנה(Har Gobind Khorana), הראו כי קודונים של שלושה בסיסים הם השפה שבה RNA מהווה את המתווך ביצירת חלבונים.
1973 – בפעם הראשונה הועבר DNA מיצור אחד לאחר. הסיפור החל בפגישה שהתרחשה בכנס מדעי בהוואי בין סטנלי כהן (Stanley Cohen) והרברט בויאר (Herbert Boyer). כהן פיתח שיטה לבידוד של גנים ספציפיים בפלסמידים של החיידק E. coli, ובויאר גילה אנזים מגביל (restriction enzyme). הם איחדו את שטחי המומחיות שלהם ובזאת נפתח העידן של תעשיית הגנטיקה המולקולרית המגלגלת ביליוני דולר.
1977 – בפעם הראשונה סונתזה תרופה אנושית, האינסולין, על-ידי החיידק E. coli.
להלן אתר המתאר כיצד נעשה הדבר:
http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm
1980 – פותחה "תגובת השרשרת של פולימראז" המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. שיטה זה היוותה פריצת דרך להיבטים שונים של מחקר ושימושים ב-DNA, בין השאר לפיתוח הדרך לקבוע את טביעת אצבעות של DNA על-ידי אלק ג'פריס (Alec Jeffreys) ב-1984.
1997 – פורסמה לראשונה ההצלחה לשיבוט של יצור בעל דם חם – הכבשה דולי.
2000 –הסתיים פרויקט המיפוי של הגנום האנושי

 


==חלק שני – כיצד משפיע הידע המצטבר אודות הד.נ.א על עולמנו?==
='''1. מהי המשמעות של מיפוי הגנום האנושי?'''=
אחד הגורמים השנויים במחלוקת ביותר בשנים האחרונות, הוא כל נושא המחקרים ב- DNA לסוגיהם השונים. נראה כאילו מאז הויכוח על מקומם היחסי של הארץ והשמש ביקום, לא היה נושא מדעי אשר ייצר כל-הרבה מחלוקות ואמוציות ואשר כיכב כל-כך במוּדָעוּת האנושית.
מטבע הדברים אין כל אפשרות לצטט אפילו חלק קטן ביותר מכל מה שנאמר ונכתב על הנושא, ולכן מובא כאן לקט מצומצם ביותר ונעשה ניסיון להציג מדגם של דעות חלוקות.

מפת הגנום: אתגר העתיד של האנושות
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18031
הגנום האנושי : מבוכה מוסרית והשג מדעי
http://lib.cet.ac.il/PAGES/item.asp?item=17687&id=92

 

='''2. ד.נ.א בשרות הרפואה'''=
קיימים תחומים רבים בהם קיים קשר בין המחקרים ב- DNAלבין הרפואה. הוותיק ביותר הוא, קרוב לוודאי הייצור של תרופות. כפי שהוזכר, כבר ב-1977 הוחל בייצור של אינסולין ולאחר מכן, בתחילת שנות ה-80, הורמון הגדילה.
בין ההיבטים של תרומת הידע אודות DNA לרפואה, ניתן להתייחס לייצור תרופות (Genetic Engineering in Medicine) בשיטות ביוגנטיות, איתור נשאות של מחלות תורשתיות, (דוגמה ידועה היא התופעה של הופעת סרטן שד בנשים מאותה משפחה), יעוץ גנטי לפני הכניסה להריון, ריפוי בעזרת החדרה של גנים (Gene therapy), האפשרות, בעתיד, לתכנן רפואה מותאמת אישית (Personalized medicine) ועוד.

 

='''3.הד.נ.א בשרות החקלאות'''=
השימוש בשיטות ביוגנטיות בחקלאות גורם לויכוחים ולעיתים אפילו לסכסוכים אלימים. ב-1998 פרסם דר' פוסטזי (Árpád Pusztai) בתכנית רַאֲיוֹנוֹת פופולרית בטלוויזיה הבריטית תוצאות של מחקרים שערך בחולדות שהואכלו בתפוחי-אדמה מהונדסים גנטית. לפי טענתו התגלו בחולדות שינויים במערכות החיסון =והעיכול של החולדות. בעקבות השערורייה שהתחוללה פוטר דר' פוסטזי ממקום עבודתו והועלו טענות רבות נגד הניסוי שבוצע. כיום ניתן, במידה מסוימת, לחלק את העולם למדינות המתנגדות לשימוש במזון מהונדס (מדינות אירופה) ולאלו העוסקות בפיתוח זנים חדשים (ארה"ב, לדוגמה). הדאגה העיקרית המכתיבה במידה רבה את הצורך להמשך מחקרים בנושא הוא הפחד מפני סכנת הרעב בעולם שבו מספר האנשים גדל והולך ואילו שטחי העיבוד הולכים וקטנים.

'''קישורים בנושא:'''
הנדסה גנטית בצמחים
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3929435,00.html

מי מפחד מצמחים מהונדסים?
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=9533&id=92

צמחים מהונדסים – החשש והכורח
http://www.hayadan.org.il/gal60gm-101003/

צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם
http://telem.openu.ac.il/courses/c20237/engplant2-g.htm

חיסונים ירוקים : על חקלאות מולקולרית בשרות הרפואה
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18032&id=92

פיתוחים מיוחדים
צמח שפולט אור כאשר הוא צמא: http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3225419,00.html

 

='''4. הד.נ.א בשרות המשטרה'''=
שני גילויים במיוחד הפכו את ה- DNAלמכשיר החשוב ביותר בכל חקירות המשטרה. הראשון הוא פיתוח "תגובת השרשרת של פולימראז" (PCR ,polymerase chain reaction), המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. כמו שאמר קארי מוליס (Kary Banks Mullis), אחד מראשוני המפתחים של השיטה הזו:
"Beginning with a single molecule of the genetic material DNA, the PCR can generate 100 billion similar molecules in an afternoon. The reaction is easy to execute. It requires no more than a test tube, a few simple reagents, and a source of heat."
הגילוי השני שקידם את המקום שה- DNAתופש בעבודת המשטרה הוא השיטה לקביעת טביעת אצבעות של DNA שפותחה על-ידי אלק ג'פריז (Alec Jeffreys) ב-1984, שיטה המכונה גם "יצירת פרופיל של דנ"א (DNA profiling).
העובדה שניתן לשכפל דגימות של DNA מאפשר להשתמש במדגמים זעירים שהושארו בזירת הפשע, לדוגמה על בדל סיגריה, על כוס ששתו ממנה או אפילו על בול או מעטפה שמישהו ליקק אותם כדי להדביקם. השיטה הזו מאפשרת להביא פושעים לדין, או לחילופין לשחרר אנשים שנעצרו ללא אשם. (בארה"ב הוקמו מספר קבוצות של עורכי דין מתנדבים המטפלים במקרים של אנשים שהואשמו באונס, הטוענים כי הם לא אשמים וקיימות עדויות משפטיות שניתן לבודקן. לדוגמה, http://www.innocenceproject.org/about )
גם המשטרה בארץ מנצלת את היכולות החדשות שהוזכרו כדי להיעזר בפענוח פשעים. לדוגמה: http://news.nana10.co.il/Article/?ArticleID=560737&TypeID=1. היא גם יצרה בנק לדגימות של פושעים.
ריאיון עם פרופ' יוסף אלמוג, ראש קבוצת המחקר לכימיה פורנסית באוניברסיטה העברית בירושלים

 

='''5. הד.נ.א וחקר האבולוציה'''=
ההתפתחויות בידע אודות ה- DNAפתחו שדה חדש ורחב למחקרים אודות התפתחות המין האנושי והאופן בו אוכלסו היבשות השונות. הדרך בה נעשה הדבר היא על-ידי מעקב על פיזור המוטציות באוכלוסיות שונות. בדרך כלל נבדק פיזור המוטציות בכרומוזום Y, הכרומוזום המועבר מאב לבן, או בכרומוזומים המועברים מן האם דרך המיטוכונדריה.
במעבר מדור אחד למשנהו, ה- DNAנשמר אך מפעם לפעם מתרחשות מוטציות העשויות להיות מועברות לדורות הבאים. כאשר מתרחשת מוטציה כזאת, היא מועברת לצאצאים בדורות הבאים. אם צאצא (אחד או יותר) עובר לחלק ארץ אחרת, המוטציה עוברת אתו וכך ניתן לעקוב אחרי ההיסטוריה של נדידת אוכלוסיות בחלקי העולם.
בשנת 2005 השיקו IBM ו-ה"נשיונל ג'אוגראפיק" פרויקט בראשותו של ספנסר וואלאס (Spencer Wells), שמטרתו הייתה לעקוב אחרי מסעות המין האנושי לאורך השנים. ספנסר בדק את כרומוזומי Y והגיע למסקנה כי כל בני האדם החיים בימינו הם צאצאיו של גבר אחד שחי לפני כ-60,000 – 90,000 שנים באפריקה.מחקרים אחרים שהתמקדו במטען הגנטי במיטוכונדריה קבעו את קיומה של חוה המיטוכונדריאלית שחייתה, כנראה לפני כ-190,000 – 200,000 שנים. גם חוקרים מן הארץ השתתפו בפרויקט והגיעו למסקנה כי למשך כ-100 אלף שנים פוצל המין האנושי לשניים.
ספנסר סיכם את מסעותיו במסגרת הפרויקט בסרט מסע האדם.

 

'''5. היבטים נוספים של חקר ה- DNA'''
'''א. זיהוי קרבה משפחתית'''
המחקרים ב- DNAמאפשרים לאפיין את מקומנו באילן היוחסין המשפחתי. כיום ניתן לשלוח דגימת DNA ולקבל מידע אודות התפתחות ההיסטוריה המשפחתית.
'''ב. מחקרים ברמה הלאומית'''
להלן כמה דוגמאות:
במחקר שנמשך מספר שנים, נמצא גן משותף אצל כוהנים ללא הבדלי מוצא, אשכנזים וספרדים, תימנים, רוסים וכו'. 80-70 אחוז מהם נושאים בכרומוזום Y שלהם גן משותף בשכיחות גבוהה שאין כמוה בשום קבוצת אוכלוסייה אחרת. אצל יהודים שאינם כוהנים, ואצל גויים, אפשר למצוא את הגן הזה בשכיחות של 5% בלבד. הגן הזה מעיד על היות הכוהנים בני אותה משפחה, צאצאיו של איש אחד שהוא אבי המשפחה. גן זה כונה בשם הגן הכוהני.
למציאותו של הגן הכוהני יש השלכות מעבר לאישור של היות הכוהנים צאצאיו של אדם אחד. לדוגמה, בדרום אפריקה ישנו שבט – שבט הלֵמְבָּה, קבוצה של כ-70,000 שחורי עור אשר לפי המסורת שלהם, כוהן גדול בשם בּוּבָּה, הוציא אותם מיהודה לפני כ-2500 שנה ולאחר גלגולים רבים הם התיישבו בחלק הדרומי של אפריקה. למרות הבידוד שלהם מן העם היהודי, הם שומרים על מספר רב של מסורות כגון: מאמינים באל אחד, שומרים את השבת ומקדשים אותה, אוכלים רק בשר שנשחט בשחיטה כשרה, הזכרים נימולים, חובשים כיפה, ועל המצבות שלהם נמצאים לעיתים קרובות קישוטים של מגן דויד. למרבית ההפתעה נמצא הגן הכוהני אצל למעלה מ- 50 אחוז אצל בני תת-השבט הבּוּבָּה, אנשים הנחשבים על-ידי בני הלֵמְבָּה לשבט הכוהנים שלהם.
בדומה לכך, חוקרים טוענים כי נמצאו שורשי יהודים אנוסי ספרד בשבט אינדיאני.
'''ג. ייעוץ גנטי'''
הידע המצטבר אודות ה- DNAמאפשר לבצע בדיקות גנטיות המאפשרות לחשב מה הם הסיכויים ללידת ילדים עם מומים מולדים. דוגמות בולטות לכך הן המחלות המורות טאי זקס, תלסמיה, סיסטיק פיברוזיס ותסמונת X שביר.
משרד הבריאות מאפשר בדיקות של הסיכונים העובר ללקות במחלות אלו. הגדילו לעשות בעדה החרדית. ב-1983 הוקמה אגודת "דור ישרים" המבצעת בדיקות גנטיות לפני נישואין כדי למנוע מחלות גנטיות הנפוצות אצל יהודים.
ולבסוף, כאָנֶקְדּוֹטָה: האם היטלר היה יהודי?
http://www.nrg.co.il/online/1/ART2/148/733.html

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T12:53:02Z

Yael Shwartz:

דף בעבודה! still not finished!

=סינדרלה שעלתה לגדולה או: סיפורו של הד.נ.א
'''חיברה: ד"ר רות בן צבי'''
'''המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע'''

<Structure load=''c1f'' size='300' frame='true' align='right' caption='מולקולת ד.נ.א='dna' />
==ההיסטוריה של הד.נ.א==
עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


(br>


1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו:
1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו.
2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1.
3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור.
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות.
1869 – פרידריך מיצ'נר (Johann Friedrich Miescher) גילה בתוך מוגלה שנמצאה על תחבושות שנזרקו חומר בעל תכונות חומציות חלשות. היות והחומר נמצא בתוך גרעיני התאים הוא כינה אותו בשם "נוקלאון". חומר זה כונה לאחר מכן בשם – DNA.
1878 – אלברט קוסל (Ludwig Karl Martin Leonhard Albrecht Kossel) קבע את המבנה הכימי של חמש המולקולות המרכיבות את חומצות הגרעין: אדנין, ציטוזין, גואנין, טימין ואורציל.
1882 – וולטר פלמינג (Walther Fleming) היה חלוץ בשימוש בצבעי אנילין לחקר מבנה התא. הוא מצא כי שימוש בסוג מסוים של צבע מגלה חומר דמוי חוטים בגרעיני תאים. הוא הרג תאים שונים ומיפה את השינויים החלים בשלבים השונים של חלוקתם. הוא הצליח להראות כי החוטים, שנקראו לאחר מכן כרומוזומים, מתקצרים, מִתְעַבִּים ומתפצלים לאורכם לשני חלקים שכל אחד מהם נודד לקוטב אחר של התא. הוא כינה את התהליך כולו בשם מיטוזה. ההשלכות של תגלית זו לא הוערכו עד שנתגלתה מחדש תגליתו של מנדל וניתן היה לראות את הקשר בין השניים.
1900 – משנתו של מנדל נתגלתה מחדש באופן בלתי תלוי על-ידי שלושה חוקרים.
1902 – שני חוקרים, וולטר סאטון (Walter Stanborough Sutton) ותיאודור בובארי (Theodor Boveri), הציגו את תיאוריית הכרומוזומים (Boveri–Sutton chromosome theory) הקובעת באופן מוחלט כי הכרומוזומים הם מעבירי התורשה. הם הראו גם את הקשר בין הכרומוזומים לבין חוקי התורשה כפי שניסח מנדל בזמנו ואשר התגלו מחדש. סאטון הציע גם כי הכרומוזומים נושאים גנים והם האחראים להעברת תכונות וזאת בניגוד למה שחשבו אז כי כל תכונה מועברת על-ידי כרומוזום שלם.
1912 – הפיזיקאים וויליאם הנרי בראג (Sir William Henry Bragg) ובנו וויליאם לורנס בראג (Sir William Lawrence Bragg), הבינו כי ניתן להגיע למסקנות אודות המבנה האטומי של גבישים מן התבניות המתקבלות מעקיפה של קרני רנטגן.
1924 – מחקרים מיקרוסקופיים בהם השתמשו בשיטות צביעה מיוחדות ל- DNAולחלבונים הוכיחו כי שני סוגי החומר האלה נמצאים בכרומוזומים.
1927 – ניקולאי קוזלוב (Nikolai Koltsov) שהיה ציטולוג רוסי, הציע כי תכונות מוּרָשׁוֹת עוברות על-ידי "מולקולת ענק תורשתית" העשויה להיות מורכבת משני גדילים שישוכפלו במנגנון שבו כל גדיל ישמש כתבנית לשכפול (בכך הקדים קוזלוב ב-25 שנים את מודל הסליל הכפול עליו קיבלו ווטסון וקריק את פרס נובל).
1928 – פרנקלין גריפית (Franklin Griffith) ביצע ניסוי (Griffith's experiment) בו מצא שמידע גנטי יכול לעבור מחיידקים שהומתו בחום לחיידקים חיים. זו הייתה ההוכחה הראשונה שהחומר הגנטי יציב בחימום.
1931 – ברברה מקלינטוק (Barbara McClintock) גילתה את השחלוף (Chromosomal crossover) המתרחש בתחילת תהליך המיוזה בין חלקים של כרומוזומים הומולוגיים.
1944 – אוסוולד אוורי (Oswald Avery) ועמיתיו מבצעים ניסוי בו הם מזהים את ה"חומר המעביר" של גריפית הוא DNA. קביעה זו התקבלה בבוז על-ידי החוקרים האחרים בשטח מכיוון שרובם עדיין חשבו שמבנה ה- DNA פשוט מכדי שישמש להעברת מידע גנטי.
1949 – אדווין צ'ארגף (Erwin Chargaff) מצא כי בכל המינים שנבדקו יש שוני בכמויות ה- DNA ובהרכב הבסיסים שלו אך בכל מין הייתה כמות האדנין (A) זהה לכמות התימין (T), וכמות הגואנין (G) זהה לכמות הציטוזין (C).
1953 – פרנסיס קריק (Francis Crick), ג'יימס ווטסון (James Dewey Watson) ורוזלינד פרנקלין (Rosalind Franklin) קבעו את מודל הסליל הכפול של DNA.
1961 – פרנסיס קריק (Francis Crick) וסידני ברמר (Sydney Brenner) גילו כי שלושה בסיסים (קודון) דרושים כדי לְקוֹדֵד חומצת אמינו אחת. כידוע, חיבור של מספר חומצות אמיניות יוצר חלבון ולכן, בסוף כל רצף גנטי ליצירת חלבון מסוים נמצא קודון סיום – Stop Codon שתפקידו לסיים את הקידוד לחלבון הספציפי, בכדי להתחיל לייצר את החלבון הבא.
1966 – צוותים בראשותם של מרשל נירנברג (Marshal Warren Nirenberg‏) והאר גובינד קורנה(Har Gobind Khorana), הראו כי קודונים של שלושה בסיסים הם השפה שבה RNA מהווה את המתווך ביצירת חלבונים.
1973 – בפעם הראשונה הועבר DNA מיצור אחד לאחר. הסיפור החל בפגישה שהתרחשה בכנס מדעי בהוואי בין סטנלי כהן (Stanley Cohen) והרברט בויאר (Herbert Boyer). כהן פיתח שיטה לבידוד של גנים ספציפיים בפלסמידים של החיידק E. coli, ובויאר גילה אנזים מגביל (restriction enzyme). הם איחדו את שטחי המומחיות שלהם ובזאת נפתח העידן של תעשיית הגנטיקה המולקולרית המגלגלת ביליוני דולר.
1977 – בפעם הראשונה סונתזה תרופה אנושית, האינסולין, על-ידי החיידק E. coli.
להלן אתר המתאר כיצד נעשה הדבר:
http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm
1980 – פותחה "תגובת השרשרת של פולימראז" המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. שיטה זה היוותה פריצת דרך להיבטים שונים של מחקר ושימושים ב-DNA, בין השאר לפיתוח הדרך לקבוע את טביעת אצבעות של DNA על-ידי אלק ג'פריס (Alec Jeffreys) ב-1984.
1997 – פורסמה לראשונה ההצלחה לשיבוט של יצור בעל דם חם – הכבשה דולי.
2000 –הסתיים פרויקט המיפוי של הגנום האנושי

 


==חלק שני – כיצד משפיע הידע המצטבר אודות הד.נ.א על עולמנו?==
='''1. מהי המשמעות של מיפוי הגנום האנושי?'''=
אחד הגורמים השנויים במחלוקת ביותר בשנים האחרונות, הוא כל נושא המחקרים ב- DNA לסוגיהם השונים. נראה כאילו מאז הויכוח על מקומם היחסי של הארץ והשמש ביקום, לא היה נושא מדעי אשר ייצר כל-הרבה מחלוקות ואמוציות ואשר כיכב כל-כך במוּדָעוּת האנושית.
מטבע הדברים אין כל אפשרות לצטט אפילו חלק קטן ביותר מכל מה שנאמר ונכתב על הנושא, ולכן מובא כאן לקט מצומצם ביותר ונעשה ניסיון להציג מדגם של דעות חלוקות.

מפת הגנום: אתגר העתיד של האנושות
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18031
הגנום האנושי : מבוכה מוסרית והשג מדעי
http://lib.cet.ac.il/PAGES/item.asp?item=17687&id=92

 

='''2. ד.נ.א בשרות הרפואה'''=
קיימים תחומים רבים בהם קיים קשר בין המחקרים ב- DNAלבין הרפואה. הוותיק ביותר הוא, קרוב לוודאי הייצור של תרופות. כפי שהוזכר, כבר ב-1977 הוחל בייצור של אינסולין ולאחר מכן, בתחילת שנות ה-80, הורמון הגדילה.
בין ההיבטים של תרומת הידע אודות DNA לרפואה, ניתן להתייחס לייצור תרופות (Genetic Engineering in Medicine) בשיטות ביוגנטיות, איתור נשאות של מחלות תורשתיות, (דוגמה ידועה היא התופעה של הופעת סרטן שד בנשים מאותה משפחה), יעוץ גנטי לפני הכניסה להריון, ריפוי בעזרת החדרה של גנים (Gene therapy), האפשרות, בעתיד, לתכנן רפואה מותאמת אישית (Personalized medicine) ועוד.

 

='''3.הד.נ.א בשרות החקלאות'''=
השימוש בשיטות ביוגנטיות בחקלאות גורם לויכוחים ולעיתים אפילו לסכסוכים אלימים. ב-1998 פרסם דר' פוסטזי (Árpád Pusztai) בתכנית רַאֲיוֹנוֹת פופולרית בטלוויזיה הבריטית תוצאות של מחקרים שערך בחולדות שהואכלו בתפוחי-אדמה מהונדסים גנטית. לפי טענתו התגלו בחולדות שינויים במערכות החיסון =והעיכול של החולדות. בעקבות השערורייה שהתחוללה פוטר דר' פוסטזי ממקום עבודתו והועלו טענות רבות נגד הניסוי שבוצע. כיום ניתן, במידה מסוימת, לחלק את העולם למדינות המתנגדות לשימוש במזון מהונדס (מדינות אירופה) ולאלו העוסקות בפיתוח זנים חדשים (ארה"ב, לדוגמה). הדאגה העיקרית המכתיבה במידה רבה את הצורך להמשך מחקרים בנושא הוא הפחד מפני סכנת הרעב בעולם שבו מספר האנשים גדל והולך ואילו שטחי העיבוד הולכים וקטנים.

'''קישורים בנושא:'''
הנדסה גנטית בצמחים
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3929435,00.html

מי מפחד מצמחים מהונדסים?
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=9533&id=92

צמחים מהונדסים – החשש והכורח
http://www.hayadan.org.il/gal60gm-101003/

צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם
http://telem.openu.ac.il/courses/c20237/engplant2-g.htm

חיסונים ירוקים : על חקלאות מולקולרית בשרות הרפואה
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18032&id=92

פיתוחים מיוחדים
צמח שפולט אור כאשר הוא צמא: http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3225419,00.html

 

='''4. הד.נ.א בשרות המשטרה'''=
שני גילויים במיוחד הפכו את ה- DNAלמכשיר החשוב ביותר בכל חקירות המשטרה. הראשון הוא פיתוח "תגובת השרשרת של פולימראז" (PCR ,polymerase chain reaction), המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. כמו שאמר קארי מוליס (Kary Banks Mullis), אחד מראשוני המפתחים של השיטה הזו:
"Beginning with a single molecule of the genetic material DNA, the PCR can generate 100 billion similar molecules in an afternoon. The reaction is easy to execute. It requires no more than a test tube, a few simple reagents, and a source of heat."
הגילוי השני שקידם את המקום שה- DNAתופש בעבודת המשטרה הוא השיטה לקביעת טביעת אצבעות של DNA שפותחה על-ידי אלק ג'פריז (Alec Jeffreys) ב-1984, שיטה המכונה גם "יצירת פרופיל של דנ"א (DNA profiling).
העובדה שניתן לשכפל דגימות של DNA מאפשר להשתמש במדגמים זעירים שהושארו בזירת הפשע, לדוגמה על בדל סיגריה, על כוס ששתו ממנה או אפילו על בול או מעטפה שמישהו ליקק אותם כדי להדביקם. השיטה הזו מאפשרת להביא פושעים לדין, או לחילופין לשחרר אנשים שנעצרו ללא אשם. (בארה"ב הוקמו מספר קבוצות של עורכי דין מתנדבים המטפלים במקרים של אנשים שהואשמו באונס, הטוענים כי הם לא אשמים וקיימות עדויות משפטיות שניתן לבודקן. לדוגמה, http://www.innocenceproject.org/about )
גם המשטרה בארץ מנצלת את היכולות החדשות שהוזכרו כדי להיעזר בפענוח פשעים. לדוגמה: http://news.nana10.co.il/Article/?ArticleID=560737&TypeID=1. היא גם יצרה בנק לדגימות של פושעים.
ריאיון עם פרופ' יוסף אלמוג, ראש קבוצת המחקר לכימיה פורנסית באוניברסיטה העברית בירושלים

 

='''5. הד.נ.א וחקר האבולוציה'''=
ההתפתחויות בידע אודות ה- DNAפתחו שדה חדש ורחב למחקרים אודות התפתחות המין האנושי והאופן בו אוכלסו היבשות השונות. הדרך בה נעשה הדבר היא על-ידי מעקב על פיזור המוטציות באוכלוסיות שונות. בדרך כלל נבדק פיזור המוטציות בכרומוזום Y, הכרומוזום המועבר מאב לבן, או בכרומוזומים המועברים מן האם דרך המיטוכונדריה.
במעבר מדור אחד למשנהו, ה- DNAנשמר אך מפעם לפעם מתרחשות מוטציות העשויות להיות מועברות לדורות הבאים. כאשר מתרחשת מוטציה כזאת, היא מועברת לצאצאים בדורות הבאים. אם צאצא (אחד או יותר) עובר לחלק ארץ אחרת, המוטציה עוברת אתו וכך ניתן לעקוב אחרי ההיסטוריה של נדידת אוכלוסיות בחלקי העולם.
בשנת 2005 השיקו IBM ו-ה"נשיונל ג'אוגראפיק" פרויקט בראשותו של ספנסר וואלאס (Spencer Wells), שמטרתו הייתה לעקוב אחרי מסעות המין האנושי לאורך השנים. ספנסר בדק את כרומוזומי Y והגיע למסקנה כי כל בני האדם החיים בימינו הם צאצאיו של גבר אחד שחי לפני כ-60,000 – 90,000 שנים באפריקה.מחקרים אחרים שהתמקדו במטען הגנטי במיטוכונדריה קבעו את קיומה של חוה המיטוכונדריאלית שחייתה, כנראה לפני כ-190,000 – 200,000 שנים. גם חוקרים מן הארץ השתתפו בפרויקט והגיעו למסקנה כי למשך כ-100 אלף שנים פוצל המין האנושי לשניים.
ספנסר סיכם את מסעותיו במסגרת הפרויקט בסרט מסע האדם.

 

'''5. היבטים נוספים של חקר ה- DNA'''
'''א. זיהוי קרבה משפחתית'''
המחקרים ב- DNAמאפשרים לאפיין את מקומנו באילן היוחסין המשפחתי. כיום ניתן לשלוח דגימת DNA ולקבל מידע אודות התפתחות ההיסטוריה המשפחתית.
'''ב. מחקרים ברמה הלאומית'''
להלן כמה דוגמאות:
במחקר שנמשך מספר שנים, נמצא גן משותף אצל כוהנים ללא הבדלי מוצא, אשכנזים וספרדים, תימנים, רוסים וכו'. 80-70 אחוז מהם נושאים בכרומוזום Y שלהם גן משותף בשכיחות גבוהה שאין כמוה בשום קבוצת אוכלוסייה אחרת. אצל יהודים שאינם כוהנים, ואצל גויים, אפשר למצוא את הגן הזה בשכיחות של 5% בלבד. הגן הזה מעיד על היות הכוהנים בני אותה משפחה, צאצאיו של איש אחד שהוא אבי המשפחה. גן זה כונה בשם הגן הכוהני.
למציאותו של הגן הכוהני יש השלכות מעבר לאישור של היות הכוהנים צאצאיו של אדם אחד. לדוגמה, בדרום אפריקה ישנו שבט – שבט הלֵמְבָּה, קבוצה של כ-70,000 שחורי עור אשר לפי המסורת שלהם, כוהן גדול בשם בּוּבָּה, הוציא אותם מיהודה לפני כ-2500 שנה ולאחר גלגולים רבים הם התיישבו בחלק הדרומי של אפריקה. למרות הבידוד שלהם מן העם היהודי, הם שומרים על מספר רב של מסורות כגון: מאמינים באל אחד, שומרים את השבת ומקדשים אותה, אוכלים רק בשר שנשחט בשחיטה כשרה, הזכרים נימולים, חובשים כיפה, ועל המצבות שלהם נמצאים לעיתים קרובות קישוטים של מגן דויד. למרבית ההפתעה נמצא הגן הכוהני אצל למעלה מ- 50 אחוז אצל בני תת-השבט הבּוּבָּה, אנשים הנחשבים על-ידי בני הלֵמְבָּה לשבט הכוהנים שלהם.
בדומה לכך, חוקרים טוענים כי נמצאו שורשי יהודים אנוסי ספרד בשבט אינדיאני.
'''ג. ייעוץ גנטי'''
הידע המצטבר אודות ה- DNAמאפשר לבצע בדיקות גנטיות המאפשרות לחשב מה הם הסיכויים ללידת ילדים עם מומים מולדים. דוגמות בולטות לכך הן המחלות המורות טאי זקס, תלסמיה, סיסטיק פיברוזיס ותסמונת X שביר.
משרד הבריאות מאפשר בדיקות של הסיכונים העובר ללקות במחלות אלו. הגדילו לעשות בעדה החרדית. ב-1983 הוקמה אגודת "דור ישרים" המבצעת בדיקות גנטיות לפני נישואין כדי למנוע מחלות גנטיות הנפוצות אצל יהודים.
ולבסוף, כאָנֶקְדּוֹטָה: האם היטלר היה יהודי?
http://www.nrg.co.il/online/1/ART2/148/733.html

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T12:52:12Z

Yael Shwartz:

דף בעבודה! still not finished!

=סינדרלה שעלתה לגדולה או: סיפורו של הד.נ.א
'''חיברה: ד"ר רות בן צבי'''
'''המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע'''

<Structure load=''01A'' size='300' frame='true' align='right' caption='מולקולת ד.נ.א='dna' />
==ההיסטוריה של הד.נ.א==
עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


(br>


1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו:
1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו.
2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1.
3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור.
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות.
1869 – פרידריך מיצ'נר (Johann Friedrich Miescher) גילה בתוך מוגלה שנמצאה על תחבושות שנזרקו חומר בעל תכונות חומציות חלשות. היות והחומר נמצא בתוך גרעיני התאים הוא כינה אותו בשם "נוקלאון". חומר זה כונה לאחר מכן בשם – DNA.
1878 – אלברט קוסל (Ludwig Karl Martin Leonhard Albrecht Kossel) קבע את המבנה הכימי של חמש המולקולות המרכיבות את חומצות הגרעין: אדנין, ציטוזין, גואנין, טימין ואורציל.
1882 – וולטר פלמינג (Walther Fleming) היה חלוץ בשימוש בצבעי אנילין לחקר מבנה התא. הוא מצא כי שימוש בסוג מסוים של צבע מגלה חומר דמוי חוטים בגרעיני תאים. הוא הרג תאים שונים ומיפה את השינויים החלים בשלבים השונים של חלוקתם. הוא הצליח להראות כי החוטים, שנקראו לאחר מכן כרומוזומים, מתקצרים, מִתְעַבִּים ומתפצלים לאורכם לשני חלקים שכל אחד מהם נודד לקוטב אחר של התא. הוא כינה את התהליך כולו בשם מיטוזה. ההשלכות של תגלית זו לא הוערכו עד שנתגלתה מחדש תגליתו של מנדל וניתן היה לראות את הקשר בין השניים.
1900 – משנתו של מנדל נתגלתה מחדש באופן בלתי תלוי על-ידי שלושה חוקרים.
1902 – שני חוקרים, וולטר סאטון (Walter Stanborough Sutton) ותיאודור בובארי (Theodor Boveri), הציגו את תיאוריית הכרומוזומים (Boveri–Sutton chromosome theory) הקובעת באופן מוחלט כי הכרומוזומים הם מעבירי התורשה. הם הראו גם את הקשר בין הכרומוזומים לבין חוקי התורשה כפי שניסח מנדל בזמנו ואשר התגלו מחדש. סאטון הציע גם כי הכרומוזומים נושאים גנים והם האחראים להעברת תכונות וזאת בניגוד למה שחשבו אז כי כל תכונה מועברת על-ידי כרומוזום שלם.
1912 – הפיזיקאים וויליאם הנרי בראג (Sir William Henry Bragg) ובנו וויליאם לורנס בראג (Sir William Lawrence Bragg), הבינו כי ניתן להגיע למסקנות אודות המבנה האטומי של גבישים מן התבניות המתקבלות מעקיפה של קרני רנטגן.
1924 – מחקרים מיקרוסקופיים בהם השתמשו בשיטות צביעה מיוחדות ל- DNAולחלבונים הוכיחו כי שני סוגי החומר האלה נמצאים בכרומוזומים.
1927 – ניקולאי קוזלוב (Nikolai Koltsov) שהיה ציטולוג רוסי, הציע כי תכונות מוּרָשׁוֹת עוברות על-ידי "מולקולת ענק תורשתית" העשויה להיות מורכבת משני גדילים שישוכפלו במנגנון שבו כל גדיל ישמש כתבנית לשכפול (בכך הקדים קוזלוב ב-25 שנים את מודל הסליל הכפול עליו קיבלו ווטסון וקריק את פרס נובל).
1928 – פרנקלין גריפית (Franklin Griffith) ביצע ניסוי (Griffith's experiment) בו מצא שמידע גנטי יכול לעבור מחיידקים שהומתו בחום לחיידקים חיים. זו הייתה ההוכחה הראשונה שהחומר הגנטי יציב בחימום.
1931 – ברברה מקלינטוק (Barbara McClintock) גילתה את השחלוף (Chromosomal crossover) המתרחש בתחילת תהליך המיוזה בין חלקים של כרומוזומים הומולוגיים.
1944 – אוסוולד אוורי (Oswald Avery) ועמיתיו מבצעים ניסוי בו הם מזהים את ה"חומר המעביר" של גריפית הוא DNA. קביעה זו התקבלה בבוז על-ידי החוקרים האחרים בשטח מכיוון שרובם עדיין חשבו שמבנה ה- DNA פשוט מכדי שישמש להעברת מידע גנטי.
1949 – אדווין צ'ארגף (Erwin Chargaff) מצא כי בכל המינים שנבדקו יש שוני בכמויות ה- DNA ובהרכב הבסיסים שלו אך בכל מין הייתה כמות האדנין (A) זהה לכמות התימין (T), וכמות הגואנין (G) זהה לכמות הציטוזין (C).
1953 – פרנסיס קריק (Francis Crick), ג'יימס ווטסון (James Dewey Watson) ורוזלינד פרנקלין (Rosalind Franklin) קבעו את מודל הסליל הכפול של DNA.
1961 – פרנסיס קריק (Francis Crick) וסידני ברמר (Sydney Brenner) גילו כי שלושה בסיסים (קודון) דרושים כדי לְקוֹדֵד חומצת אמינו אחת. כידוע, חיבור של מספר חומצות אמיניות יוצר חלבון ולכן, בסוף כל רצף גנטי ליצירת חלבון מסוים נמצא קודון סיום – Stop Codon שתפקידו לסיים את הקידוד לחלבון הספציפי, בכדי להתחיל לייצר את החלבון הבא.
1966 – צוותים בראשותם של מרשל נירנברג (Marshal Warren Nirenberg‏) והאר גובינד קורנה(Har Gobind Khorana), הראו כי קודונים של שלושה בסיסים הם השפה שבה RNA מהווה את המתווך ביצירת חלבונים.
1973 – בפעם הראשונה הועבר DNA מיצור אחד לאחר. הסיפור החל בפגישה שהתרחשה בכנס מדעי בהוואי בין סטנלי כהן (Stanley Cohen) והרברט בויאר (Herbert Boyer). כהן פיתח שיטה לבידוד של גנים ספציפיים בפלסמידים של החיידק E. coli, ובויאר גילה אנזים מגביל (restriction enzyme). הם איחדו את שטחי המומחיות שלהם ובזאת נפתח העידן של תעשיית הגנטיקה המולקולרית המגלגלת ביליוני דולר.
1977 – בפעם הראשונה סונתזה תרופה אנושית, האינסולין, על-ידי החיידק E. coli.
להלן אתר המתאר כיצד נעשה הדבר:
http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm
1980 – פותחה "תגובת השרשרת של פולימראז" המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. שיטה זה היוותה פריצת דרך להיבטים שונים של מחקר ושימושים ב-DNA, בין השאר לפיתוח הדרך לקבוע את טביעת אצבעות של DNA על-ידי אלק ג'פריס (Alec Jeffreys) ב-1984.
1997 – פורסמה לראשונה ההצלחה לשיבוט של יצור בעל דם חם – הכבשה דולי.
2000 –הסתיים פרויקט המיפוי של הגנום האנושי

 


==חלק שני – כיצד משפיע הידע המצטבר אודות הד.נ.א על עולמנו?==
='''1. מהי המשמעות של מיפוי הגנום האנושי?'''=
אחד הגורמים השנויים במחלוקת ביותר בשנים האחרונות, הוא כל נושא המחקרים ב- DNA לסוגיהם השונים. נראה כאילו מאז הויכוח על מקומם היחסי של הארץ והשמש ביקום, לא היה נושא מדעי אשר ייצר כל-הרבה מחלוקות ואמוציות ואשר כיכב כל-כך במוּדָעוּת האנושית.
מטבע הדברים אין כל אפשרות לצטט אפילו חלק קטן ביותר מכל מה שנאמר ונכתב על הנושא, ולכן מובא כאן לקט מצומצם ביותר ונעשה ניסיון להציג מדגם של דעות חלוקות.

מפת הגנום: אתגר העתיד של האנושות
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18031
הגנום האנושי : מבוכה מוסרית והשג מדעי
http://lib.cet.ac.il/PAGES/item.asp?item=17687&id=92

 

='''2. ד.נ.א בשרות הרפואה'''=
קיימים תחומים רבים בהם קיים קשר בין המחקרים ב- DNAלבין הרפואה. הוותיק ביותר הוא, קרוב לוודאי הייצור של תרופות. כפי שהוזכר, כבר ב-1977 הוחל בייצור של אינסולין ולאחר מכן, בתחילת שנות ה-80, הורמון הגדילה.
בין ההיבטים של תרומת הידע אודות DNA לרפואה, ניתן להתייחס לייצור תרופות (Genetic Engineering in Medicine) בשיטות ביוגנטיות, איתור נשאות של מחלות תורשתיות, (דוגמה ידועה היא התופעה של הופעת סרטן שד בנשים מאותה משפחה), יעוץ גנטי לפני הכניסה להריון, ריפוי בעזרת החדרה של גנים (Gene therapy), האפשרות, בעתיד, לתכנן רפואה מותאמת אישית (Personalized medicine) ועוד.

 

='''3.הד.נ.א בשרות החקלאות'''=
השימוש בשיטות ביוגנטיות בחקלאות גורם לויכוחים ולעיתים אפילו לסכסוכים אלימים. ב-1998 פרסם דר' פוסטזי (Árpád Pusztai) בתכנית רַאֲיוֹנוֹת פופולרית בטלוויזיה הבריטית תוצאות של מחקרים שערך בחולדות שהואכלו בתפוחי-אדמה מהונדסים גנטית. לפי טענתו התגלו בחולדות שינויים במערכות החיסון =והעיכול של החולדות. בעקבות השערורייה שהתחוללה פוטר דר' פוסטזי ממקום עבודתו והועלו טענות רבות נגד הניסוי שבוצע. כיום ניתן, במידה מסוימת, לחלק את העולם למדינות המתנגדות לשימוש במזון מהונדס (מדינות אירופה) ולאלו העוסקות בפיתוח זנים חדשים (ארה"ב, לדוגמה). הדאגה העיקרית המכתיבה במידה רבה את הצורך להמשך מחקרים בנושא הוא הפחד מפני סכנת הרעב בעולם שבו מספר האנשים גדל והולך ואילו שטחי העיבוד הולכים וקטנים.

'''קישורים בנושא:'''
הנדסה גנטית בצמחים
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3929435,00.html

מי מפחד מצמחים מהונדסים?
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=9533&id=92

צמחים מהונדסים – החשש והכורח
http://www.hayadan.org.il/gal60gm-101003/

צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם
http://telem.openu.ac.il/courses/c20237/engplant2-g.htm

חיסונים ירוקים : על חקלאות מולקולרית בשרות הרפואה
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18032&id=92

פיתוחים מיוחדים
צמח שפולט אור כאשר הוא צמא: http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3225419,00.html

 

='''4. הד.נ.א בשרות המשטרה'''=
שני גילויים במיוחד הפכו את ה- DNAלמכשיר החשוב ביותר בכל חקירות המשטרה. הראשון הוא פיתוח "תגובת השרשרת של פולימראז" (PCR ,polymerase chain reaction), המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. כמו שאמר קארי מוליס (Kary Banks Mullis), אחד מראשוני המפתחים של השיטה הזו:
"Beginning with a single molecule of the genetic material DNA, the PCR can generate 100 billion similar molecules in an afternoon. The reaction is easy to execute. It requires no more than a test tube, a few simple reagents, and a source of heat."
הגילוי השני שקידם את המקום שה- DNAתופש בעבודת המשטרה הוא השיטה לקביעת טביעת אצבעות של DNA שפותחה על-ידי אלק ג'פריז (Alec Jeffreys) ב-1984, שיטה המכונה גם "יצירת פרופיל של דנ"א (DNA profiling).
העובדה שניתן לשכפל דגימות של DNA מאפשר להשתמש במדגמים זעירים שהושארו בזירת הפשע, לדוגמה על בדל סיגריה, על כוס ששתו ממנה או אפילו על בול או מעטפה שמישהו ליקק אותם כדי להדביקם. השיטה הזו מאפשרת להביא פושעים לדין, או לחילופין לשחרר אנשים שנעצרו ללא אשם. (בארה"ב הוקמו מספר קבוצות של עורכי דין מתנדבים המטפלים במקרים של אנשים שהואשמו באונס, הטוענים כי הם לא אשמים וקיימות עדויות משפטיות שניתן לבודקן. לדוגמה, http://www.innocenceproject.org/about )
גם המשטרה בארץ מנצלת את היכולות החדשות שהוזכרו כדי להיעזר בפענוח פשעים. לדוגמה: http://news.nana10.co.il/Article/?ArticleID=560737&TypeID=1. היא גם יצרה בנק לדגימות של פושעים.
ריאיון עם פרופ' יוסף אלמוג, ראש קבוצת המחקר לכימיה פורנסית באוניברסיטה העברית בירושלים

 

='''5. הד.נ.א וחקר האבולוציה'''=
ההתפתחויות בידע אודות ה- DNAפתחו שדה חדש ורחב למחקרים אודות התפתחות המין האנושי והאופן בו אוכלסו היבשות השונות. הדרך בה נעשה הדבר היא על-ידי מעקב על פיזור המוטציות באוכלוסיות שונות. בדרך כלל נבדק פיזור המוטציות בכרומוזום Y, הכרומוזום המועבר מאב לבן, או בכרומוזומים המועברים מן האם דרך המיטוכונדריה.
במעבר מדור אחד למשנהו, ה- DNAנשמר אך מפעם לפעם מתרחשות מוטציות העשויות להיות מועברות לדורות הבאים. כאשר מתרחשת מוטציה כזאת, היא מועברת לצאצאים בדורות הבאים. אם צאצא (אחד או יותר) עובר לחלק ארץ אחרת, המוטציה עוברת אתו וכך ניתן לעקוב אחרי ההיסטוריה של נדידת אוכלוסיות בחלקי העולם.
בשנת 2005 השיקו IBM ו-ה"נשיונל ג'אוגראפיק" פרויקט בראשותו של ספנסר וואלאס (Spencer Wells), שמטרתו הייתה לעקוב אחרי מסעות המין האנושי לאורך השנים. ספנסר בדק את כרומוזומי Y והגיע למסקנה כי כל בני האדם החיים בימינו הם צאצאיו של גבר אחד שחי לפני כ-60,000 – 90,000 שנים באפריקה.מחקרים אחרים שהתמקדו במטען הגנטי במיטוכונדריה קבעו את קיומה של חוה המיטוכונדריאלית שחייתה, כנראה לפני כ-190,000 – 200,000 שנים. גם חוקרים מן הארץ השתתפו בפרויקט והגיעו למסקנה כי למשך כ-100 אלף שנים פוצל המין האנושי לשניים.
ספנסר סיכם את מסעותיו במסגרת הפרויקט בסרט מסע האדם.

 

'''5. היבטים נוספים של חקר ה- DNA'''
'''א. זיהוי קרבה משפחתית'''
המחקרים ב- DNAמאפשרים לאפיין את מקומנו באילן היוחסין המשפחתי. כיום ניתן לשלוח דגימת DNA ולקבל מידע אודות התפתחות ההיסטוריה המשפחתית.
'''ב. מחקרים ברמה הלאומית'''
להלן כמה דוגמאות:
במחקר שנמשך מספר שנים, נמצא גן משותף אצל כוהנים ללא הבדלי מוצא, אשכנזים וספרדים, תימנים, רוסים וכו'. 80-70 אחוז מהם נושאים בכרומוזום Y שלהם גן משותף בשכיחות גבוהה שאין כמוה בשום קבוצת אוכלוסייה אחרת. אצל יהודים שאינם כוהנים, ואצל גויים, אפשר למצוא את הגן הזה בשכיחות של 5% בלבד. הגן הזה מעיד על היות הכוהנים בני אותה משפחה, צאצאיו של איש אחד שהוא אבי המשפחה. גן זה כונה בשם הגן הכוהני.
למציאותו של הגן הכוהני יש השלכות מעבר לאישור של היות הכוהנים צאצאיו של אדם אחד. לדוגמה, בדרום אפריקה ישנו שבט – שבט הלֵמְבָּה, קבוצה של כ-70,000 שחורי עור אשר לפי המסורת שלהם, כוהן גדול בשם בּוּבָּה, הוציא אותם מיהודה לפני כ-2500 שנה ולאחר גלגולים רבים הם התיישבו בחלק הדרומי של אפריקה. למרות הבידוד שלהם מן העם היהודי, הם שומרים על מספר רב של מסורות כגון: מאמינים באל אחד, שומרים את השבת ומקדשים אותה, אוכלים רק בשר שנשחט בשחיטה כשרה, הזכרים נימולים, חובשים כיפה, ועל המצבות שלהם נמצאים לעיתים קרובות קישוטים של מגן דויד. למרבית ההפתעה נמצא הגן הכוהני אצל למעלה מ- 50 אחוז אצל בני תת-השבט הבּוּבָּה, אנשים הנחשבים על-ידי בני הלֵמְבָּה לשבט הכוהנים שלהם.
בדומה לכך, חוקרים טוענים כי נמצאו שורשי יהודים אנוסי ספרד בשבט אינדיאני.
'''ג. ייעוץ גנטי'''
הידע המצטבר אודות ה- DNAמאפשר לבצע בדיקות גנטיות המאפשרות לחשב מה הם הסיכויים ללידת ילדים עם מומים מולדים. דוגמות בולטות לכך הן המחלות המורות טאי זקס, תלסמיה, סיסטיק פיברוזיס ותסמונת X שביר.
משרד הבריאות מאפשר בדיקות של הסיכונים העובר ללקות במחלות אלו. הגדילו לעשות בעדה החרדית. ב-1983 הוקמה אגודת "דור ישרים" המבצעת בדיקות גנטיות לפני נישואין כדי למנוע מחלות גנטיות הנפוצות אצל יהודים.
ולבסוף, כאָנֶקְדּוֹטָה: האם היטלר היה יהודי?
http://www.nrg.co.il/online/1/ART2/148/733.html

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T12:40:35Z

Yael Shwartz:

דף בעבודה! still not finished!

=סינדרלה שעלתה לגדולה או: סיפורו של הד.נ.א
'''חיברה: ד"ר רות בן צבי'''
'''המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע'''

<Structure load=''B-DNA.pdb'' size='300' frame='true' align='right' caption='מולקולת ד.נ.א='dna' />
==ההיסטוריה של הד.נ.א==
עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


(br>


1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו:
1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו.
2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1.
3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור.
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות.
1869 – פרידריך מיצ'נר (Johann Friedrich Miescher) גילה בתוך מוגלה שנמצאה על תחבושות שנזרקו חומר בעל תכונות חומציות חלשות. היות והחומר נמצא בתוך גרעיני התאים הוא כינה אותו בשם "נוקלאון". חומר זה כונה לאחר מכן בשם – DNA.
1878 – אלברט קוסל (Ludwig Karl Martin Leonhard Albrecht Kossel) קבע את המבנה הכימי של חמש המולקולות המרכיבות את חומצות הגרעין: אדנין, ציטוזין, גואנין, טימין ואורציל.
1882 – וולטר פלמינג (Walther Fleming) היה חלוץ בשימוש בצבעי אנילין לחקר מבנה התא. הוא מצא כי שימוש בסוג מסוים של צבע מגלה חומר דמוי חוטים בגרעיני תאים. הוא הרג תאים שונים ומיפה את השינויים החלים בשלבים השונים של חלוקתם. הוא הצליח להראות כי החוטים, שנקראו לאחר מכן כרומוזומים, מתקצרים, מִתְעַבִּים ומתפצלים לאורכם לשני חלקים שכל אחד מהם נודד לקוטב אחר של התא. הוא כינה את התהליך כולו בשם מיטוזה. ההשלכות של תגלית זו לא הוערכו עד שנתגלתה מחדש תגליתו של מנדל וניתן היה לראות את הקשר בין השניים.
1900 – משנתו של מנדל נתגלתה מחדש באופן בלתי תלוי על-ידי שלושה חוקרים.
1902 – שני חוקרים, וולטר סאטון (Walter Stanborough Sutton) ותיאודור בובארי (Theodor Boveri), הציגו את תיאוריית הכרומוזומים (Boveri–Sutton chromosome theory) הקובעת באופן מוחלט כי הכרומוזומים הם מעבירי התורשה. הם הראו גם את הקשר בין הכרומוזומים לבין חוקי התורשה כפי שניסח מנדל בזמנו ואשר התגלו מחדש. סאטון הציע גם כי הכרומוזומים נושאים גנים והם האחראים להעברת תכונות וזאת בניגוד למה שחשבו אז כי כל תכונה מועברת על-ידי כרומוזום שלם.
1912 – הפיזיקאים וויליאם הנרי בראג (Sir William Henry Bragg) ובנו וויליאם לורנס בראג (Sir William Lawrence Bragg), הבינו כי ניתן להגיע למסקנות אודות המבנה האטומי של גבישים מן התבניות המתקבלות מעקיפה של קרני רנטגן.
1924 – מחקרים מיקרוסקופיים בהם השתמשו בשיטות צביעה מיוחדות ל- DNAולחלבונים הוכיחו כי שני סוגי החומר האלה נמצאים בכרומוזומים.
1927 – ניקולאי קוזלוב (Nikolai Koltsov) שהיה ציטולוג רוסי, הציע כי תכונות מוּרָשׁוֹת עוברות על-ידי "מולקולת ענק תורשתית" העשויה להיות מורכבת משני גדילים שישוכפלו במנגנון שבו כל גדיל ישמש כתבנית לשכפול (בכך הקדים קוזלוב ב-25 שנים את מודל הסליל הכפול עליו קיבלו ווטסון וקריק את פרס נובל).
1928 – פרנקלין גריפית (Franklin Griffith) ביצע ניסוי (Griffith's experiment) בו מצא שמידע גנטי יכול לעבור מחיידקים שהומתו בחום לחיידקים חיים. זו הייתה ההוכחה הראשונה שהחומר הגנטי יציב בחימום.
1931 – ברברה מקלינטוק (Barbara McClintock) גילתה את השחלוף (Chromosomal crossover) המתרחש בתחילת תהליך המיוזה בין חלקים של כרומוזומים הומולוגיים.
1944 – אוסוולד אוורי (Oswald Avery) ועמיתיו מבצעים ניסוי בו הם מזהים את ה"חומר המעביר" של גריפית הוא DNA. קביעה זו התקבלה בבוז על-ידי החוקרים האחרים בשטח מכיוון שרובם עדיין חשבו שמבנה ה- DNA פשוט מכדי שישמש להעברת מידע גנטי.
1949 – אדווין צ'ארגף (Erwin Chargaff) מצא כי בכל המינים שנבדקו יש שוני בכמויות ה- DNA ובהרכב הבסיסים שלו אך בכל מין הייתה כמות האדנין (A) זהה לכמות התימין (T), וכמות הגואנין (G) זהה לכמות הציטוזין (C).
1953 – פרנסיס קריק (Francis Crick), ג'יימס ווטסון (James Dewey Watson) ורוזלינד פרנקלין (Rosalind Franklin) קבעו את מודל הסליל הכפול של DNA.
1961 – פרנסיס קריק (Francis Crick) וסידני ברמר (Sydney Brenner) גילו כי שלושה בסיסים (קודון) דרושים כדי לְקוֹדֵד חומצת אמינו אחת. כידוע, חיבור של מספר חומצות אמיניות יוצר חלבון ולכן, בסוף כל רצף גנטי ליצירת חלבון מסוים נמצא קודון סיום – Stop Codon שתפקידו לסיים את הקידוד לחלבון הספציפי, בכדי להתחיל לייצר את החלבון הבא.
1966 – צוותים בראשותם של מרשל נירנברג (Marshal Warren Nirenberg‏) והאר גובינד קורנה(Har Gobind Khorana), הראו כי קודונים של שלושה בסיסים הם השפה שבה RNA מהווה את המתווך ביצירת חלבונים.
1973 – בפעם הראשונה הועבר DNA מיצור אחד לאחר. הסיפור החל בפגישה שהתרחשה בכנס מדעי בהוואי בין סטנלי כהן (Stanley Cohen) והרברט בויאר (Herbert Boyer). כהן פיתח שיטה לבידוד של גנים ספציפיים בפלסמידים של החיידק E. coli, ובויאר גילה אנזים מגביל (restriction enzyme). הם איחדו את שטחי המומחיות שלהם ובזאת נפתח העידן של תעשיית הגנטיקה המולקולרית המגלגלת ביליוני דולר.
1977 – בפעם הראשונה סונתזה תרופה אנושית, האינסולין, על-ידי החיידק E. coli.
להלן אתר המתאר כיצד נעשה הדבר:
http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm
1980 – פותחה "תגובת השרשרת של פולימראז" המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. שיטה זה היוותה פריצת דרך להיבטים שונים של מחקר ושימושים ב-DNA, בין השאר לפיתוח הדרך לקבוע את טביעת אצבעות של DNA על-ידי אלק ג'פריס (Alec Jeffreys) ב-1984.
1997 – פורסמה לראשונה ההצלחה לשיבוט של יצור בעל דם חם – הכבשה דולי.
2000 –הסתיים פרויקט המיפוי של הגנום האנושי

 


==חלק שני – כיצד משפיע הידע המצטבר אודות הד.נ.א על עולמנו?==
='''1. מהי המשמעות של מיפוי הגנום האנושי?'''=
אחד הגורמים השנויים במחלוקת ביותר בשנים האחרונות, הוא כל נושא המחקרים ב- DNA לסוגיהם השונים. נראה כאילו מאז הויכוח על מקומם היחסי של הארץ והשמש ביקום, לא היה נושא מדעי אשר ייצר כל-הרבה מחלוקות ואמוציות ואשר כיכב כל-כך במוּדָעוּת האנושית.
מטבע הדברים אין כל אפשרות לצטט אפילו חלק קטן ביותר מכל מה שנאמר ונכתב על הנושא, ולכן מובא כאן לקט מצומצם ביותר ונעשה ניסיון להציג מדגם של דעות חלוקות.

מפת הגנום: אתגר העתיד של האנושות
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18031
הגנום האנושי : מבוכה מוסרית והשג מדעי
http://lib.cet.ac.il/PAGES/item.asp?item=17687&id=92

 

='''2. ד.נ.א בשרות הרפואה'''=
קיימים תחומים רבים בהם קיים קשר בין המחקרים ב- DNAלבין הרפואה. הוותיק ביותר הוא, קרוב לוודאי הייצור של תרופות. כפי שהוזכר, כבר ב-1977 הוחל בייצור של אינסולין ולאחר מכן, בתחילת שנות ה-80, הורמון הגדילה.
בין ההיבטים של תרומת הידע אודות DNA לרפואה, ניתן להתייחס לייצור תרופות (Genetic Engineering in Medicine) בשיטות ביוגנטיות, איתור נשאות של מחלות תורשתיות, (דוגמה ידועה היא התופעה של הופעת סרטן שד בנשים מאותה משפחה), יעוץ גנטי לפני הכניסה להריון, ריפוי בעזרת החדרה של גנים (Gene therapy), האפשרות, בעתיד, לתכנן רפואה מותאמת אישית (Personalized medicine) ועוד.

 

='''3.הד.נ.א בשרות החקלאות'''=
השימוש בשיטות ביוגנטיות בחקלאות גורם לויכוחים ולעיתים אפילו לסכסוכים אלימים. ב-1998 פרסם דר' פוסטזי (Árpád Pusztai) בתכנית רַאֲיוֹנוֹת פופולרית בטלוויזיה הבריטית תוצאות של מחקרים שערך בחולדות שהואכלו בתפוחי-אדמה מהונדסים גנטית. לפי טענתו התגלו בחולדות שינויים במערכות החיסון =והעיכול של החולדות. בעקבות השערורייה שהתחוללה פוטר דר' פוסטזי ממקום עבודתו והועלו טענות רבות נגד הניסוי שבוצע. כיום ניתן, במידה מסוימת, לחלק את העולם למדינות המתנגדות לשימוש במזון מהונדס (מדינות אירופה) ולאלו העוסקות בפיתוח זנים חדשים (ארה"ב, לדוגמה). הדאגה העיקרית המכתיבה במידה רבה את הצורך להמשך מחקרים בנושא הוא הפחד מפני סכנת הרעב בעולם שבו מספר האנשים גדל והולך ואילו שטחי העיבוד הולכים וקטנים.

'''קישורים בנושא:'''
הנדסה גנטית בצמחים
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3929435,00.html

מי מפחד מצמחים מהונדסים?
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=9533&id=92

צמחים מהונדסים – החשש והכורח
http://www.hayadan.org.il/gal60gm-101003/

צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם
http://telem.openu.ac.il/courses/c20237/engplant2-g.htm

חיסונים ירוקים : על חקלאות מולקולרית בשרות הרפואה
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18032&id=92

פיתוחים מיוחדים
צמח שפולט אור כאשר הוא צמא: http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3225419,00.html

 

='''4. הד.נ.א בשרות המשטרה'''=
שני גילויים במיוחד הפכו את ה- DNAלמכשיר החשוב ביותר בכל חקירות המשטרה. הראשון הוא פיתוח "תגובת השרשרת של פולימראז" (PCR ,polymerase chain reaction), המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. כמו שאמר קארי מוליס (Kary Banks Mullis), אחד מראשוני המפתחים של השיטה הזו:
"Beginning with a single molecule of the genetic material DNA, the PCR can generate 100 billion similar molecules in an afternoon. The reaction is easy to execute. It requires no more than a test tube, a few simple reagents, and a source of heat."
הגילוי השני שקידם את המקום שה- DNAתופש בעבודת המשטרה הוא השיטה לקביעת טביעת אצבעות של DNA שפותחה על-ידי אלק ג'פריז (Alec Jeffreys) ב-1984, שיטה המכונה גם "יצירת פרופיל של דנ"א (DNA profiling).
העובדה שניתן לשכפל דגימות של DNA מאפשר להשתמש במדגמים זעירים שהושארו בזירת הפשע, לדוגמה על בדל סיגריה, על כוס ששתו ממנה או אפילו על בול או מעטפה שמישהו ליקק אותם כדי להדביקם. השיטה הזו מאפשרת להביא פושעים לדין, או לחילופין לשחרר אנשים שנעצרו ללא אשם. (בארה"ב הוקמו מספר קבוצות של עורכי דין מתנדבים המטפלים במקרים של אנשים שהואשמו באונס, הטוענים כי הם לא אשמים וקיימות עדויות משפטיות שניתן לבודקן. לדוגמה, http://www.innocenceproject.org/about )
גם המשטרה בארץ מנצלת את היכולות החדשות שהוזכרו כדי להיעזר בפענוח פשעים. לדוגמה: http://news.nana10.co.il/Article/?ArticleID=560737&TypeID=1. היא גם יצרה בנק לדגימות של פושעים.
ריאיון עם פרופ' יוסף אלמוג, ראש קבוצת המחקר לכימיה פורנסית באוניברסיטה העברית בירושלים

 

='''5. הד.נ.א וחקר האבולוציה'''=
ההתפתחויות בידע אודות ה- DNAפתחו שדה חדש ורחב למחקרים אודות התפתחות המין האנושי והאופן בו אוכלסו היבשות השונות. הדרך בה נעשה הדבר היא על-ידי מעקב על פיזור המוטציות באוכלוסיות שונות. בדרך כלל נבדק פיזור המוטציות בכרומוזום Y, הכרומוזום המועבר מאב לבן, או בכרומוזומים המועברים מן האם דרך המיטוכונדריה.
במעבר מדור אחד למשנהו, ה- DNAנשמר אך מפעם לפעם מתרחשות מוטציות העשויות להיות מועברות לדורות הבאים. כאשר מתרחשת מוטציה כזאת, היא מועברת לצאצאים בדורות הבאים. אם צאצא (אחד או יותר) עובר לחלק ארץ אחרת, המוטציה עוברת אתו וכך ניתן לעקוב אחרי ההיסטוריה של נדידת אוכלוסיות בחלקי העולם.
בשנת 2005 השיקו IBM ו-ה"נשיונל ג'אוגראפיק" פרויקט בראשותו של ספנסר וואלאס (Spencer Wells), שמטרתו הייתה לעקוב אחרי מסעות המין האנושי לאורך השנים. ספנסר בדק את כרומוזומי Y והגיע למסקנה כי כל בני האדם החיים בימינו הם צאצאיו של גבר אחד שחי לפני כ-60,000 – 90,000 שנים באפריקה.מחקרים אחרים שהתמקדו במטען הגנטי במיטוכונדריה קבעו את קיומה של חוה המיטוכונדריאלית שחייתה, כנראה לפני כ-190,000 – 200,000 שנים. גם חוקרים מן הארץ השתתפו בפרויקט והגיעו למסקנה כי למשך כ-100 אלף שנים פוצל המין האנושי לשניים.
ספנסר סיכם את מסעותיו במסגרת הפרויקט בסרט מסע האדם.

 

'''5. היבטים נוספים של חקר ה- DNA'''
'''א. זיהוי קרבה משפחתית'''
המחקרים ב- DNAמאפשרים לאפיין את מקומנו באילן היוחסין המשפחתי. כיום ניתן לשלוח דגימת DNA ולקבל מידע אודות התפתחות ההיסטוריה המשפחתית.
'''ב. מחקרים ברמה הלאומית'''
להלן כמה דוגמאות:
במחקר שנמשך מספר שנים, נמצא גן משותף אצל כוהנים ללא הבדלי מוצא, אשכנזים וספרדים, תימנים, רוסים וכו'. 80-70 אחוז מהם נושאים בכרומוזום Y שלהם גן משותף בשכיחות גבוהה שאין כמוה בשום קבוצת אוכלוסייה אחרת. אצל יהודים שאינם כוהנים, ואצל גויים, אפשר למצוא את הגן הזה בשכיחות של 5% בלבד. הגן הזה מעיד על היות הכוהנים בני אותה משפחה, צאצאיו של איש אחד שהוא אבי המשפחה. גן זה כונה בשם הגן הכוהני.
למציאותו של הגן הכוהני יש השלכות מעבר לאישור של היות הכוהנים צאצאיו של אדם אחד. לדוגמה, בדרום אפריקה ישנו שבט – שבט הלֵמְבָּה, קבוצה של כ-70,000 שחורי עור אשר לפי המסורת שלהם, כוהן גדול בשם בּוּבָּה, הוציא אותם מיהודה לפני כ-2500 שנה ולאחר גלגולים רבים הם התיישבו בחלק הדרומי של אפריקה. למרות הבידוד שלהם מן העם היהודי, הם שומרים על מספר רב של מסורות כגון: מאמינים באל אחד, שומרים את השבת ומקדשים אותה, אוכלים רק בשר שנשחט בשחיטה כשרה, הזכרים נימולים, חובשים כיפה, ועל המצבות שלהם נמצאים לעיתים קרובות קישוטים של מגן דויד. למרבית ההפתעה נמצא הגן הכוהני אצל למעלה מ- 50 אחוז אצל בני תת-השבט הבּוּבָּה, אנשים הנחשבים על-ידי בני הלֵמְבָּה לשבט הכוהנים שלהם.
בדומה לכך, חוקרים טוענים כי נמצאו שורשי יהודים אנוסי ספרד בשבט אינדיאני.
'''ג. ייעוץ גנטי'''
הידע המצטבר אודות ה- DNAמאפשר לבצע בדיקות גנטיות המאפשרות לחשב מה הם הסיכויים ללידת ילדים עם מומים מולדים. דוגמות בולטות לכך הן המחלות המורות טאי זקס, תלסמיה, סיסטיק פיברוזיס ותסמונת X שביר.
משרד הבריאות מאפשר בדיקות של הסיכונים העובר ללקות במחלות אלו. הגדילו לעשות בעדה החרדית. ב-1983 הוקמה אגודת "דור ישרים" המבצעת בדיקות גנטיות לפני נישואין כדי למנוע מחלות גנטיות הנפוצות אצל יהודים.
ולבסוף, כאָנֶקְדּוֹטָה: האם היטלר היה יהודי?
http://www.nrg.co.il/online/1/ART2/148/733.html

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T12:27:20Z

Yael Shwartz:

דף בעבודה! still not finished!

=סינדרלה שעלתה לגדולה או: סיפורו של הד.נ.א
'''חיברה: ד"ר רות בן צבי'''
'''המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע'''

<Structure load=''B-DNA.pdb'' size='300' frame='true' align='right' caption='מולקולת ד.נ.א='dna' />
==ההיסטוריה של הד.נ.א==
עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


(br>

1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו: 

1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו. 

2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1. 

3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור. 
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות. 
 
1869 – פרידריך מיצ'נר (Johann Friedrich Miescher) גילה בתוך מוגלה שנמצאה על תחבושות שנזרקו חומר בעל תכונות חומציות חלשות. היות והחומר נמצא בתוך גרעיני התאים הוא כינה אותו בשם "נוקלאון". חומר זה כונה לאחר מכן בשם – DNA.
1878 – אלברט קוסל (Ludwig Karl Martin Leonhard Albrecht Kossel) קבע את המבנה הכימי של חמש המולקולות המרכיבות את חומצות הגרעין: אדנין, ציטוזין, גואנין, טימין ואורציל.
1882 – וולטר פלמינג (Walther Fleming) היה חלוץ בשימוש בצבעי אנילין לחקר מבנה התא. הוא מצא כי שימוש בסוג מסוים של צבע מגלה חומר דמוי חוטים בגרעיני תאים. הוא הרג תאים שונים ומיפה את השינויים החלים בשלבים השונים של חלוקתם. הוא הצליח להראות כי החוטים, שנקראו לאחר מכן כרומוזומים, מתקצרים, מִתְעַבִּים ומתפצלים לאורכם לשני חלקים שכל אחד מהם נודד לקוטב אחר של התא. הוא כינה את התהליך כולו בשם מיטוזה. ההשלכות של תגלית זו לא הוערכו עד שנתגלתה מחדש תגליתו של מנדל וניתן היה לראות את הקשר בין השניים.
1900 – משנתו של מנדל נתגלתה מחדש באופן בלתי תלוי על-ידי שלושה חוקרים.
1902 – שני חוקרים, וולטר סאטון (Walter Stanborough Sutton) ותיאודור בובארי (Theodor Boveri), הציגו את תיאוריית הכרומוזומים (Boveri–Sutton chromosome theory) הקובעת באופן מוחלט כי הכרומוזומים הם מעבירי התורשה. הם הראו גם את הקשר בין הכרומוזומים לבין חוקי התורשה כפי שניסח מנדל בזמנו ואשר התגלו מחדש. סאטון הציע גם כי הכרומוזומים נושאים גנים והם האחראים להעברת תכונות וזאת בניגוד למה שחשבו אז כי כל תכונה מועברת על-ידי כרומוזום שלם.
1912 – הפיזיקאים וויליאם הנרי בראג (Sir William Henry Bragg) ובנו וויליאם לורנס בראג (Sir William Lawrence Bragg), הבינו כי ניתן להגיע למסקנות אודות המבנה האטומי של גבישים מן התבניות המתקבלות מעקיפה של קרני רנטגן.
1924 – מחקרים מיקרוסקופיים בהם השתמשו בשיטות צביעה מיוחדות ל- DNAולחלבונים הוכיחו כי שני סוגי החומר האלה נמצאים בכרומוזומים.
1927 – ניקולאי קוזלוב (Nikolai Koltsov) שהיה ציטולוג רוסי, הציע כי תכונות מוּרָשׁוֹת עוברות על-ידי "מולקולת ענק תורשתית" העשויה להיות מורכבת משני גדילים שישוכפלו במנגנון שבו כל גדיל ישמש כתבנית לשכפול (בכך הקדים קוזלוב ב-25 שנים את מודל הסליל הכפול עליו קיבלו ווטסון וקריק את פרס נובל).
1928 – פרנקלין גריפית (Franklin Griffith) ביצע ניסוי (Griffith's experiment) בו מצא שמידע גנטי יכול לעבור מחיידקים שהומתו בחום לחיידקים חיים. זו הייתה ההוכחה הראשונה שהחומר הגנטי יציב בחימום.
1931 – ברברה מקלינטוק (Barbara McClintock) גילתה את השחלוף (Chromosomal crossover) המתרחש בתחילת תהליך המיוזה בין חלקים של כרומוזומים הומולוגיים.
1944 – אוסוולד אוורי (Oswald Avery) ועמיתיו מבצעים ניסוי בו הם מזהים את ה"חומר המעביר" של גריפית הוא DNA. קביעה זו התקבלה בבוז על-ידי החוקרים האחרים בשטח מכיוון שרובם עדיין חשבו שמבנה ה- DNA פשוט מכדי שישמש להעברת מידע גנטי.
1949 – אדווין צ'ארגף (Erwin Chargaff) מצא כי בכל המינים שנבדקו יש שוני בכמויות ה- DNA ובהרכב הבסיסים שלו אך בכל מין הייתה כמות האדנין (A) זהה לכמות התימין (T), וכמות הגואנין (G) זהה לכמות הציטוזין (C).
1953 – פרנסיס קריק (Francis Crick), ג'יימס ווטסון (James Dewey Watson) ורוזלינד פרנקלין (Rosalind Franklin) קבעו את מודל הסליל הכפול של DNA.
1961 – פרנסיס קריק (Francis Crick) וסידני ברמר (Sydney Brenner) גילו כי שלושה בסיסים (קודון) דרושים כדי לְקוֹדֵד חומצת אמינו אחת. כידוע, חיבור של מספר חומצות אמיניות יוצר חלבון ולכן, בסוף כל רצף גנטי ליצירת חלבון מסוים נמצא קודון סיום – Stop Codon שתפקידו לסיים את הקידוד לחלבון הספציפי, בכדי להתחיל לייצר את החלבון הבא.
1966 – צוותים בראשותם של מרשל נירנברג (Marshal Warren Nirenberg‏) והאר גובינד קורנה(Har Gobind Khorana), הראו כי קודונים של שלושה בסיסים הם השפה שבה RNA מהווה את המתווך ביצירת חלבונים.
1973 – בפעם הראשונה הועבר DNA מיצור אחד לאחר. הסיפור החל בפגישה שהתרחשה בכנס מדעי בהוואי בין סטנלי כהן (Stanley Cohen) והרברט בויאר (Herbert Boyer). כהן פיתח שיטה לבידוד של גנים ספציפיים בפלסמידים של החיידק E. coli, ובויאר גילה אנזים מגביל (restriction enzyme). הם איחדו את שטחי המומחיות שלהם ובזאת נפתח העידן של תעשיית הגנטיקה המולקולרית המגלגלת ביליוני דולר.
1977 – בפעם הראשונה סונתזה תרופה אנושית, האינסולין, על-ידי החיידק E. coli.
להלן אתר המתאר כיצד נעשה הדבר:
http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm
1980 – פותחה "תגובת השרשרת של פולימראז" המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. שיטה זה היוותה פריצת דרך להיבטים שונים של מחקר ושימושים ב-DNA, בין השאר לפיתוח הדרך לקבוע את טביעת אצבעות של DNA על-ידי אלק ג'פריס (Alec Jeffreys) ב-1984.
1997 – פורסמה לראשונה ההצלחה לשיבוט של יצור בעל דם חם – הכבשה דולי.
2000 –הסתיים פרויקט המיפוי של הגנום האנושי

 


==חלק שני – כיצד משפיע הידע המצטבר אודות הד.נ.א על עולמנו?==
='''1. מהי המשמעות של מיפוי הגנום האנושי?'''=
אחד הגורמים השנויים במחלוקת ביותר בשנים האחרונות, הוא כל נושא המחקרים ב- DNA לסוגיהם השונים. נראה כאילו מאז הויכוח על מקומם היחסי של הארץ והשמש ביקום, לא היה נושא מדעי אשר ייצר כל-הרבה מחלוקות ואמוציות ואשר כיכב כל-כך במוּדָעוּת האנושית.
מטבע הדברים אין כל אפשרות לצטט אפילו חלק קטן ביותר מכל מה שנאמר ונכתב על הנושא, ולכן מובא כאן לקט מצומצם ביותר ונעשה ניסיון להציג מדגם של דעות חלוקות.

מפת הגנום: אתגר העתיד של האנושות
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18031
הגנום האנושי : מבוכה מוסרית והשג מדעי
http://lib.cet.ac.il/PAGES/item.asp?item=17687&id=92

 

='''2. ד.נ.א בשרות הרפואה'''=
קיימים תחומים רבים בהם קיים קשר בין המחקרים ב- DNAלבין הרפואה. הוותיק ביותר הוא, קרוב לוודאי הייצור של תרופות. כפי שהוזכר, כבר ב-1977 הוחל בייצור של אינסולין ולאחר מכן, בתחילת שנות ה-80, הורמון הגדילה.
בין ההיבטים של תרומת הידע אודות DNA לרפואה, ניתן להתייחס לייצור תרופות (Genetic Engineering in Medicine) בשיטות ביוגנטיות, איתור נשאות של מחלות תורשתיות, (דוגמה ידועה היא התופעה של הופעת סרטן שד בנשים מאותה משפחה), יעוץ גנטי לפני הכניסה להריון, ריפוי בעזרת החדרה של גנים (Gene therapy), האפשרות, בעתיד, לתכנן רפואה מותאמת אישית (Personalized medicine) ועוד.

 

='''3.הד.נ.א בשרות החקלאות'''=
השימוש בשיטות ביוגנטיות בחקלאות גורם לויכוחים ולעיתים אפילו לסכסוכים אלימים. ב-1998 פרסם דר' פוסטזי (Árpád Pusztai) בתכנית רַאֲיוֹנוֹת פופולרית בטלוויזיה הבריטית תוצאות של מחקרים שערך בחולדות שהואכלו בתפוחי-אדמה מהונדסים גנטית. לפי טענתו התגלו בחולדות שינויים במערכות החיסון =והעיכול של החולדות. בעקבות השערורייה שהתחוללה פוטר דר' פוסטזי ממקום עבודתו והועלו טענות רבות נגד הניסוי שבוצע. כיום ניתן, במידה מסוימת, לחלק את העולם למדינות המתנגדות לשימוש במזון מהונדס (מדינות אירופה) ולאלו העוסקות בפיתוח זנים חדשים (ארה"ב, לדוגמה). הדאגה העיקרית המכתיבה במידה רבה את הצורך להמשך מחקרים בנושא הוא הפחד מפני סכנת הרעב בעולם שבו מספר האנשים גדל והולך ואילו שטחי העיבוד הולכים וקטנים.

'''קישורים בנושא:'''
הנדסה גנטית בצמחים
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3929435,00.html

מי מפחד מצמחים מהונדסים?
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=9533&id=92

צמחים מהונדסים – החשש והכורח
http://www.hayadan.org.il/gal60gm-101003/

צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם
http://telem.openu.ac.il/courses/c20237/engplant2-g.htm

חיסונים ירוקים : על חקלאות מולקולרית בשרות הרפואה
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18032&id=92

פיתוחים מיוחדים
צמח שפולט אור כאשר הוא צמא: http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3225419,00.html

 

='''4. הד.נ.א בשרות המשטרה'''=
שני גילויים במיוחד הפכו את ה- DNAלמכשיר החשוב ביותר בכל חקירות המשטרה. הראשון הוא פיתוח "תגובת השרשרת של פולימראז" (PCR ,polymerase chain reaction), המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. כמו שאמר קארי מוליס (Kary Banks Mullis), אחד מראשוני המפתחים של השיטה הזו:
"Beginning with a single molecule of the genetic material DNA, the PCR can generate 100 billion similar molecules in an afternoon. The reaction is easy to execute. It requires no more than a test tube, a few simple reagents, and a source of heat."
הגילוי השני שקידם את המקום שה- DNAתופש בעבודת המשטרה הוא השיטה לקביעת טביעת אצבעות של DNA שפותחה על-ידי אלק ג'פריז (Alec Jeffreys) ב-1984, שיטה המכונה גם "יצירת פרופיל של דנ"א (DNA profiling).
העובדה שניתן לשכפל דגימות של DNA מאפשר להשתמש במדגמים זעירים שהושארו בזירת הפשע, לדוגמה על בדל סיגריה, על כוס ששתו ממנה או אפילו על בול או מעטפה שמישהו ליקק אותם כדי להדביקם. השיטה הזו מאפשרת להביא פושעים לדין, או לחילופין לשחרר אנשים שנעצרו ללא אשם. (בארה"ב הוקמו מספר קבוצות של עורכי דין מתנדבים המטפלים במקרים של אנשים שהואשמו באונס, הטוענים כי הם לא אשמים וקיימות עדויות משפטיות שניתן לבודקן. לדוגמה, http://www.innocenceproject.org/about )
גם המשטרה בארץ מנצלת את היכולות החדשות שהוזכרו כדי להיעזר בפענוח פשעים. לדוגמה: http://news.nana10.co.il/Article/?ArticleID=560737&TypeID=1. היא גם יצרה בנק לדגימות של פושעים.
ריאיון עם פרופ' יוסף אלמוג, ראש קבוצת המחקר לכימיה פורנסית באוניברסיטה העברית בירושלים

 

='''5. הד.נ.א וחקר האבולוציה'''=
ההתפתחויות בידע אודות ה- DNAפתחו שדה חדש ורחב למחקרים אודות התפתחות המין האנושי והאופן בו אוכלסו היבשות השונות. הדרך בה נעשה הדבר היא על-ידי מעקב על פיזור המוטציות באוכלוסיות שונות. בדרך כלל נבדק פיזור המוטציות בכרומוזום Y, הכרומוזום המועבר מאב לבן, או בכרומוזומים המועברים מן האם דרך המיטוכונדריה.
במעבר מדור אחד למשנהו, ה- DNAנשמר אך מפעם לפעם מתרחשות מוטציות העשויות להיות מועברות לדורות הבאים. כאשר מתרחשת מוטציה כזאת, היא מועברת לצאצאים בדורות הבאים. אם צאצא (אחד או יותר) עובר לחלק ארץ אחרת, המוטציה עוברת אתו וכך ניתן לעקוב אחרי ההיסטוריה של נדידת אוכלוסיות בחלקי העולם.
בשנת 2005 השיקו IBM ו-ה"נשיונל ג'אוגראפיק" פרויקט בראשותו של ספנסר וואלאס (Spencer Wells), שמטרתו הייתה לעקוב אחרי מסעות המין האנושי לאורך השנים. ספנסר בדק את כרומוזומי Y והגיע למסקנה כי כל בני האדם החיים בימינו הם צאצאיו של גבר אחד שחי לפני כ-60,000 – 90,000 שנים באפריקה.מחקרים אחרים שהתמקדו במטען הגנטי במיטוכונדריה קבעו את קיומה של חוה המיטוכונדריאלית שחייתה, כנראה לפני כ-190,000 – 200,000 שנים. גם חוקרים מן הארץ השתתפו בפרויקט והגיעו למסקנה כי למשך כ-100 אלף שנים פוצל המין האנושי לשניים.
ספנסר סיכם את מסעותיו במסגרת הפרויקט בסרט מסע האדם.

 

'''5. היבטים נוספים של חקר ה- DNA'''
'''א. זיהוי קרבה משפחתית'''
המחקרים ב- DNAמאפשרים לאפיין את מקומנו באילן היוחסין המשפחתי. כיום ניתן לשלוח דגימת DNA ולקבל מידע אודות התפתחות ההיסטוריה המשפחתית.
'''ב. מחקרים ברמה הלאומית'''
להלן כמה דוגמאות:
במחקר שנמשך מספר שנים, נמצא גן משותף אצל כוהנים ללא הבדלי מוצא, אשכנזים וספרדים, תימנים, רוסים וכו'. 80-70 אחוז מהם נושאים בכרומוזום Y שלהם גן משותף בשכיחות גבוהה שאין כמוה בשום קבוצת אוכלוסייה אחרת. אצל יהודים שאינם כוהנים, ואצל גויים, אפשר למצוא את הגן הזה בשכיחות של 5% בלבד. הגן הזה מעיד על היות הכוהנים בני אותה משפחה, צאצאיו של איש אחד שהוא אבי המשפחה. גן זה כונה בשם הגן הכוהני.
למציאותו של הגן הכוהני יש השלכות מעבר לאישור של היות הכוהנים צאצאיו של אדם אחד. לדוגמה, בדרום אפריקה ישנו שבט – שבט הלֵמְבָּה, קבוצה של כ-70,000 שחורי עור אשר לפי המסורת שלהם, כוהן גדול בשם בּוּבָּה, הוציא אותם מיהודה לפני כ-2500 שנה ולאחר גלגולים רבים הם התיישבו בחלק הדרומי של אפריקה. למרות הבידוד שלהם מן העם היהודי, הם שומרים על מספר רב של מסורות כגון: מאמינים באל אחד, שומרים את השבת ומקדשים אותה, אוכלים רק בשר שנשחט בשחיטה כשרה, הזכרים נימולים, חובשים כיפה, ועל המצבות שלהם נמצאים לעיתים קרובות קישוטים של מגן דויד. למרבית ההפתעה נמצא הגן הכוהני אצל למעלה מ- 50 אחוז אצל בני תת-השבט הבּוּבָּה, אנשים הנחשבים על-ידי בני הלֵמְבָּה לשבט הכוהנים שלהם.
בדומה לכך, חוקרים טוענים כי נמצאו שורשי יהודים אנוסי ספרד בשבט אינדיאני.
'''ג. ייעוץ גנטי'''
הידע המצטבר אודות ה- DNAמאפשר לבצע בדיקות גנטיות המאפשרות לחשב מה הם הסיכויים ללידת ילדים עם מומים מולדים. דוגמות בולטות לכך הן המחלות המורות טאי זקס, תלסמיה, סיסטיק פיברוזיס ותסמונת X שביר.
משרד הבריאות מאפשר בדיקות של הסיכונים העובר ללקות במחלות אלו. הגדילו לעשות בעדה החרדית. ב-1983 הוקמה אגודת "דור ישרים" המבצעת בדיקות גנטיות לפני נישואין כדי למנוע מחלות גנטיות הנפוצות אצל יהודים.
ולבסוף, כאָנֶקְדּוֹטָה: האם היטלר היה יהודי?
http://www.nrg.co.il/online/1/ART2/148/733.html

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T12:23:56Z

Yael Shwartz:

דף בעבודה! still not finished!

=סינדרלה שעלתה לגדולה או: סיפורו של הד.נ.א
'''חיברה: ד"ר רות בן צבי'''
'''המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע'''

<Structure load='B-DNA.pdb' size='500' frame='true' align='right' caption='Insert caption here' scene='מולקולת הד.נ.א' />
==ההיסטוריה של הד.נ.א==
עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


(br>

1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו: 

1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו. 

2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1. 

3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור. 
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות. 
 
1869 – פרידריך מיצ'נר (Johann Friedrich Miescher) גילה בתוך מוגלה שנמצאה על תחבושות שנזרקו חומר בעל תכונות חומציות חלשות. היות והחומר נמצא בתוך גרעיני התאים הוא כינה אותו בשם "נוקלאון". חומר זה כונה לאחר מכן בשם – DNA.
1878 – אלברט קוסל (Ludwig Karl Martin Leonhard Albrecht Kossel) קבע את המבנה הכימי של חמש המולקולות המרכיבות את חומצות הגרעין: אדנין, ציטוזין, גואנין, טימין ואורציל.
1882 – וולטר פלמינג (Walther Fleming) היה חלוץ בשימוש בצבעי אנילין לחקר מבנה התא. הוא מצא כי שימוש בסוג מסוים של צבע מגלה חומר דמוי חוטים בגרעיני תאים. הוא הרג תאים שונים ומיפה את השינויים החלים בשלבים השונים של חלוקתם. הוא הצליח להראות כי החוטים, שנקראו לאחר מכן כרומוזומים, מתקצרים, מִתְעַבִּים ומתפצלים לאורכם לשני חלקים שכל אחד מהם נודד לקוטב אחר של התא. הוא כינה את התהליך כולו בשם מיטוזה. ההשלכות של תגלית זו לא הוערכו עד שנתגלתה מחדש תגליתו של מנדל וניתן היה לראות את הקשר בין השניים.
1900 – משנתו של מנדל נתגלתה מחדש באופן בלתי תלוי על-ידי שלושה חוקרים.
1902 – שני חוקרים, וולטר סאטון (Walter Stanborough Sutton) ותיאודור בובארי (Theodor Boveri), הציגו את תיאוריית הכרומוזומים (Boveri–Sutton chromosome theory) הקובעת באופן מוחלט כי הכרומוזומים הם מעבירי התורשה. הם הראו גם את הקשר בין הכרומוזומים לבין חוקי התורשה כפי שניסח מנדל בזמנו ואשר התגלו מחדש. סאטון הציע גם כי הכרומוזומים נושאים גנים והם האחראים להעברת תכונות וזאת בניגוד למה שחשבו אז כי כל תכונה מועברת על-ידי כרומוזום שלם.
1912 – הפיזיקאים וויליאם הנרי בראג (Sir William Henry Bragg) ובנו וויליאם לורנס בראג (Sir William Lawrence Bragg), הבינו כי ניתן להגיע למסקנות אודות המבנה האטומי של גבישים מן התבניות המתקבלות מעקיפה של קרני רנטגן.
1924 – מחקרים מיקרוסקופיים בהם השתמשו בשיטות צביעה מיוחדות ל- DNAולחלבונים הוכיחו כי שני סוגי החומר האלה נמצאים בכרומוזומים.
1927 – ניקולאי קוזלוב (Nikolai Koltsov) שהיה ציטולוג רוסי, הציע כי תכונות מוּרָשׁוֹת עוברות על-ידי "מולקולת ענק תורשתית" העשויה להיות מורכבת משני גדילים שישוכפלו במנגנון שבו כל גדיל ישמש כתבנית לשכפול (בכך הקדים קוזלוב ב-25 שנים את מודל הסליל הכפול עליו קיבלו ווטסון וקריק את פרס נובל).
1928 – פרנקלין גריפית (Franklin Griffith) ביצע ניסוי (Griffith's experiment) בו מצא שמידע גנטי יכול לעבור מחיידקים שהומתו בחום לחיידקים חיים. זו הייתה ההוכחה הראשונה שהחומר הגנטי יציב בחימום.
1931 – ברברה מקלינטוק (Barbara McClintock) גילתה את השחלוף (Chromosomal crossover) המתרחש בתחילת תהליך המיוזה בין חלקים של כרומוזומים הומולוגיים.
1944 – אוסוולד אוורי (Oswald Avery) ועמיתיו מבצעים ניסוי בו הם מזהים את ה"חומר המעביר" של גריפית הוא DNA. קביעה זו התקבלה בבוז על-ידי החוקרים האחרים בשטח מכיוון שרובם עדיין חשבו שמבנה ה- DNA פשוט מכדי שישמש להעברת מידע גנטי.
1949 – אדווין צ'ארגף (Erwin Chargaff) מצא כי בכל המינים שנבדקו יש שוני בכמויות ה- DNA ובהרכב הבסיסים שלו אך בכל מין הייתה כמות האדנין (A) זהה לכמות התימין (T), וכמות הגואנין (G) זהה לכמות הציטוזין (C).
1953 – פרנסיס קריק (Francis Crick), ג'יימס ווטסון (James Dewey Watson) ורוזלינד פרנקלין (Rosalind Franklin) קבעו את מודל הסליל הכפול של DNA.
1961 – פרנסיס קריק (Francis Crick) וסידני ברמר (Sydney Brenner) גילו כי שלושה בסיסים (קודון) דרושים כדי לְקוֹדֵד חומצת אמינו אחת. כידוע, חיבור של מספר חומצות אמיניות יוצר חלבון ולכן, בסוף כל רצף גנטי ליצירת חלבון מסוים נמצא קודון סיום – Stop Codon שתפקידו לסיים את הקידוד לחלבון הספציפי, בכדי להתחיל לייצר את החלבון הבא.
1966 – צוותים בראשותם של מרשל נירנברג (Marshal Warren Nirenberg‏) והאר גובינד קורנה(Har Gobind Khorana), הראו כי קודונים של שלושה בסיסים הם השפה שבה RNA מהווה את המתווך ביצירת חלבונים.
1973 – בפעם הראשונה הועבר DNA מיצור אחד לאחר. הסיפור החל בפגישה שהתרחשה בכנס מדעי בהוואי בין סטנלי כהן (Stanley Cohen) והרברט בויאר (Herbert Boyer). כהן פיתח שיטה לבידוד של גנים ספציפיים בפלסמידים של החיידק E. coli, ובויאר גילה אנזים מגביל (restriction enzyme). הם איחדו את שטחי המומחיות שלהם ובזאת נפתח העידן של תעשיית הגנטיקה המולקולרית המגלגלת ביליוני דולר.
1977 – בפעם הראשונה סונתזה תרופה אנושית, האינסולין, על-ידי החיידק E. coli.
להלן אתר המתאר כיצד נעשה הדבר:
http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm
1980 – פותחה "תגובת השרשרת של פולימראז" המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. שיטה זה היוותה פריצת דרך להיבטים שונים של מחקר ושימושים ב-DNA, בין השאר לפיתוח הדרך לקבוע את טביעת אצבעות של DNA על-ידי אלק ג'פריס (Alec Jeffreys) ב-1984.
1997 – פורסמה לראשונה ההצלחה לשיבוט של יצור בעל דם חם – הכבשה דולי.
2000 –הסתיים פרויקט המיפוי של הגנום האנושי

 


==חלק שני – כיצד משפיע הידע המצטבר אודות הד.נ.א על עולמנו?==
='''1. מהי המשמעות של מיפוי הגנום האנושי?'''=
אחד הגורמים השנויים במחלוקת ביותר בשנים האחרונות, הוא כל נושא המחקרים ב- DNA לסוגיהם השונים. נראה כאילו מאז הויכוח על מקומם היחסי של הארץ והשמש ביקום, לא היה נושא מדעי אשר ייצר כל-הרבה מחלוקות ואמוציות ואשר כיכב כל-כך במוּדָעוּת האנושית.
מטבע הדברים אין כל אפשרות לצטט אפילו חלק קטן ביותר מכל מה שנאמר ונכתב על הנושא, ולכן מובא כאן לקט מצומצם ביותר ונעשה ניסיון להציג מדגם של דעות חלוקות.

מפת הגנום: אתגר העתיד של האנושות
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18031
הגנום האנושי : מבוכה מוסרית והשג מדעי
http://lib.cet.ac.il/PAGES/item.asp?item=17687&id=92

 

='''2. ד.נ.א בשרות הרפואה'''=
קיימים תחומים רבים בהם קיים קשר בין המחקרים ב- DNAלבין הרפואה. הוותיק ביותר הוא, קרוב לוודאי הייצור של תרופות. כפי שהוזכר, כבר ב-1977 הוחל בייצור של אינסולין ולאחר מכן, בתחילת שנות ה-80, הורמון הגדילה.
בין ההיבטים של תרומת הידע אודות DNA לרפואה, ניתן להתייחס לייצור תרופות (Genetic Engineering in Medicine) בשיטות ביוגנטיות, איתור נשאות של מחלות תורשתיות, (דוגמה ידועה היא התופעה של הופעת סרטן שד בנשים מאותה משפחה), יעוץ גנטי לפני הכניסה להריון, ריפוי בעזרת החדרה של גנים (Gene therapy), האפשרות, בעתיד, לתכנן רפואה מותאמת אישית (Personalized medicine) ועוד.

 

='''3.הד.נ.א בשרות החקלאות'''=
השימוש בשיטות ביוגנטיות בחקלאות גורם לויכוחים ולעיתים אפילו לסכסוכים אלימים. ב-1998 פרסם דר' פוסטזי (Árpád Pusztai) בתכנית רַאֲיוֹנוֹת פופולרית בטלוויזיה הבריטית תוצאות של מחקרים שערך בחולדות שהואכלו בתפוחי-אדמה מהונדסים גנטית. לפי טענתו התגלו בחולדות שינויים במערכות החיסון =והעיכול של החולדות. בעקבות השערורייה שהתחוללה פוטר דר' פוסטזי ממקום עבודתו והועלו טענות רבות נגד הניסוי שבוצע. כיום ניתן, במידה מסוימת, לחלק את העולם למדינות המתנגדות לשימוש במזון מהונדס (מדינות אירופה) ולאלו העוסקות בפיתוח זנים חדשים (ארה"ב, לדוגמה). הדאגה העיקרית המכתיבה במידה רבה את הצורך להמשך מחקרים בנושא הוא הפחד מפני סכנת הרעב בעולם שבו מספר האנשים גדל והולך ואילו שטחי העיבוד הולכים וקטנים.

'''קישורים בנושא:'''
הנדסה גנטית בצמחים
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3929435,00.html

מי מפחד מצמחים מהונדסים?
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=9533&id=92

צמחים מהונדסים – החשש והכורח
http://www.hayadan.org.il/gal60gm-101003/

צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם
http://telem.openu.ac.il/courses/c20237/engplant2-g.htm

חיסונים ירוקים : על חקלאות מולקולרית בשרות הרפואה
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18032&id=92

פיתוחים מיוחדים
צמח שפולט אור כאשר הוא צמא: http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3225419,00.html

 

='''4. הד.נ.א בשרות המשטרה'''=
שני גילויים במיוחד הפכו את ה- DNAלמכשיר החשוב ביותר בכל חקירות המשטרה. הראשון הוא פיתוח "תגובת השרשרת של פולימראז" (PCR ,polymerase chain reaction), המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. כמו שאמר קארי מוליס (Kary Banks Mullis), אחד מראשוני המפתחים של השיטה הזו:
"Beginning with a single molecule of the genetic material DNA, the PCR can generate 100 billion similar molecules in an afternoon. The reaction is easy to execute. It requires no more than a test tube, a few simple reagents, and a source of heat."
הגילוי השני שקידם את המקום שה- DNAתופש בעבודת המשטרה הוא השיטה לקביעת טביעת אצבעות של DNA שפותחה על-ידי אלק ג'פריז (Alec Jeffreys) ב-1984, שיטה המכונה גם "יצירת פרופיל של דנ"א (DNA profiling).
העובדה שניתן לשכפל דגימות של DNA מאפשר להשתמש במדגמים זעירים שהושארו בזירת הפשע, לדוגמה על בדל סיגריה, על כוס ששתו ממנה או אפילו על בול או מעטפה שמישהו ליקק אותם כדי להדביקם. השיטה הזו מאפשרת להביא פושעים לדין, או לחילופין לשחרר אנשים שנעצרו ללא אשם. (בארה"ב הוקמו מספר קבוצות של עורכי דין מתנדבים המטפלים במקרים של אנשים שהואשמו באונס, הטוענים כי הם לא אשמים וקיימות עדויות משפטיות שניתן לבודקן. לדוגמה, http://www.innocenceproject.org/about )
גם המשטרה בארץ מנצלת את היכולות החדשות שהוזכרו כדי להיעזר בפענוח פשעים. לדוגמה: http://news.nana10.co.il/Article/?ArticleID=560737&TypeID=1. היא גם יצרה בנק לדגימות של פושעים.
ריאיון עם פרופ' יוסף אלמוג, ראש קבוצת המחקר לכימיה פורנסית באוניברסיטה העברית בירושלים

 

='''5. הד.נ.א וחקר האבולוציה'''=
ההתפתחויות בידע אודות ה- DNAפתחו שדה חדש ורחב למחקרים אודות התפתחות המין האנושי והאופן בו אוכלסו היבשות השונות. הדרך בה נעשה הדבר היא על-ידי מעקב על פיזור המוטציות באוכלוסיות שונות. בדרך כלל נבדק פיזור המוטציות בכרומוזום Y, הכרומוזום המועבר מאב לבן, או בכרומוזומים המועברים מן האם דרך המיטוכונדריה.
במעבר מדור אחד למשנהו, ה- DNAנשמר אך מפעם לפעם מתרחשות מוטציות העשויות להיות מועברות לדורות הבאים. כאשר מתרחשת מוטציה כזאת, היא מועברת לצאצאים בדורות הבאים. אם צאצא (אחד או יותר) עובר לחלק ארץ אחרת, המוטציה עוברת אתו וכך ניתן לעקוב אחרי ההיסטוריה של נדידת אוכלוסיות בחלקי העולם.
בשנת 2005 השיקו IBM ו-ה"נשיונל ג'אוגראפיק" פרויקט בראשותו של ספנסר וואלאס (Spencer Wells), שמטרתו הייתה לעקוב אחרי מסעות המין האנושי לאורך השנים. ספנסר בדק את כרומוזומי Y והגיע למסקנה כי כל בני האדם החיים בימינו הם צאצאיו של גבר אחד שחי לפני כ-60,000 – 90,000 שנים באפריקה.מחקרים אחרים שהתמקדו במטען הגנטי במיטוכונדריה קבעו את קיומה של חוה המיטוכונדריאלית שחייתה, כנראה לפני כ-190,000 – 200,000 שנים. גם חוקרים מן הארץ השתתפו בפרויקט והגיעו למסקנה כי למשך כ-100 אלף שנים פוצל המין האנושי לשניים.
ספנסר סיכם את מסעותיו במסגרת הפרויקט בסרט מסע האדם.

 

'''5. היבטים נוספים של חקר ה- DNA'''
'''א. זיהוי קרבה משפחתית'''
המחקרים ב- DNAמאפשרים לאפיין את מקומנו באילן היוחסין המשפחתי. כיום ניתן לשלוח דגימת DNA ולקבל מידע אודות התפתחות ההיסטוריה המשפחתית.
'''ב. מחקרים ברמה הלאומית'''
להלן כמה דוגמאות:
במחקר שנמשך מספר שנים, נמצא גן משותף אצל כוהנים ללא הבדלי מוצא, אשכנזים וספרדים, תימנים, רוסים וכו'. 80-70 אחוז מהם נושאים בכרומוזום Y שלהם גן משותף בשכיחות גבוהה שאין כמוה בשום קבוצת אוכלוסייה אחרת. אצל יהודים שאינם כוהנים, ואצל גויים, אפשר למצוא את הגן הזה בשכיחות של 5% בלבד. הגן הזה מעיד על היות הכוהנים בני אותה משפחה, צאצאיו של איש אחד שהוא אבי המשפחה. גן זה כונה בשם הגן הכוהני.
למציאותו של הגן הכוהני יש השלכות מעבר לאישור של היות הכוהנים צאצאיו של אדם אחד. לדוגמה, בדרום אפריקה ישנו שבט – שבט הלֵמְבָּה, קבוצה של כ-70,000 שחורי עור אשר לפי המסורת שלהם, כוהן גדול בשם בּוּבָּה, הוציא אותם מיהודה לפני כ-2500 שנה ולאחר גלגולים רבים הם התיישבו בחלק הדרומי של אפריקה. למרות הבידוד שלהם מן העם היהודי, הם שומרים על מספר רב של מסורות כגון: מאמינים באל אחד, שומרים את השבת ומקדשים אותה, אוכלים רק בשר שנשחט בשחיטה כשרה, הזכרים נימולים, חובשים כיפה, ועל המצבות שלהם נמצאים לעיתים קרובות קישוטים של מגן דויד. למרבית ההפתעה נמצא הגן הכוהני אצל למעלה מ- 50 אחוז אצל בני תת-השבט הבּוּבָּה, אנשים הנחשבים על-ידי בני הלֵמְבָּה לשבט הכוהנים שלהם.
בדומה לכך, חוקרים טוענים כי נמצאו שורשי יהודים אנוסי ספרד בשבט אינדיאני.
'''ג. ייעוץ גנטי'''
הידע המצטבר אודות ה- DNAמאפשר לבצע בדיקות גנטיות המאפשרות לחשב מה הם הסיכויים ללידת ילדים עם מומים מולדים. דוגמות בולטות לכך הן המחלות המורות טאי זקס, תלסמיה, סיסטיק פיברוזיס ותסמונת X שביר.
משרד הבריאות מאפשר בדיקות של הסיכונים העובר ללקות במחלות אלו. הגדילו לעשות בעדה החרדית. ב-1983 הוקמה אגודת "דור ישרים" המבצעת בדיקות גנטיות לפני נישואין כדי למנוע מחלות גנטיות הנפוצות אצל יהודים.
ולבסוף, כאָנֶקְדּוֹטָה: האם היטלר היה יהודי?
http://www.nrg.co.il/online/1/ART2/148/733.html

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T12:16:03Z

Yael Shwartz:

דף בעבודה! still not finished!

=סינדרלה שעלתה לגדולה או: סיפורו של הד.נ.א
'''חיברה: ד"ר רות בן צבי'''
'''המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע'''

==ההיסטוריה של הד.נ.א==
עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


(br>

1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו: 

1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו. 

2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1. 

3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור. 
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות. 
 
1869 – פרידריך מיצ'נר (Johann Friedrich Miescher) גילה בתוך מוגלה שנמצאה על תחבושות שנזרקו חומר בעל תכונות חומציות חלשות. היות והחומר נמצא בתוך גרעיני התאים הוא כינה אותו בשם "נוקלאון". חומר זה כונה לאחר מכן בשם – DNA.
1878 – אלברט קוסל (Ludwig Karl Martin Leonhard Albrecht Kossel) קבע את המבנה הכימי של חמש המולקולות המרכיבות את חומצות הגרעין: אדנין, ציטוזין, גואנין, טימין ואורציל.
1882 – וולטר פלמינג (Walther Fleming) היה חלוץ בשימוש בצבעי אנילין לחקר מבנה התא. הוא מצא כי שימוש בסוג מסוים של צבע מגלה חומר דמוי חוטים בגרעיני תאים. הוא הרג תאים שונים ומיפה את השינויים החלים בשלבים השונים של חלוקתם. הוא הצליח להראות כי החוטים, שנקראו לאחר מכן כרומוזומים, מתקצרים, מִתְעַבִּים ומתפצלים לאורכם לשני חלקים שכל אחד מהם נודד לקוטב אחר של התא. הוא כינה את התהליך כולו בשם מיטוזה. ההשלכות של תגלית זו לא הוערכו עד שנתגלתה מחדש תגליתו של מנדל וניתן היה לראות את הקשר בין השניים.
1900 – משנתו של מנדל נתגלתה מחדש באופן בלתי תלוי על-ידי שלושה חוקרים.
1902 – שני חוקרים, וולטר סאטון (Walter Stanborough Sutton) ותיאודור בובארי (Theodor Boveri), הציגו את תיאוריית הכרומוזומים (Boveri–Sutton chromosome theory) הקובעת באופן מוחלט כי הכרומוזומים הם מעבירי התורשה. הם הראו גם את הקשר בין הכרומוזומים לבין חוקי התורשה כפי שניסח מנדל בזמנו ואשר התגלו מחדש. סאטון הציע גם כי הכרומוזומים נושאים גנים והם האחראים להעברת תכונות וזאת בניגוד למה שחשבו אז כי כל תכונה מועברת על-ידי כרומוזום שלם.
1912 – הפיזיקאים וויליאם הנרי בראג (Sir William Henry Bragg) ובנו וויליאם לורנס בראג (Sir William Lawrence Bragg), הבינו כי ניתן להגיע למסקנות אודות המבנה האטומי של גבישים מן התבניות המתקבלות מעקיפה של קרני רנטגן.
1924 – מחקרים מיקרוסקופיים בהם השתמשו בשיטות צביעה מיוחדות ל- DNAולחלבונים הוכיחו כי שני סוגי החומר האלה נמצאים בכרומוזומים.
1927 – ניקולאי קוזלוב (Nikolai Koltsov) שהיה ציטולוג רוסי, הציע כי תכונות מוּרָשׁוֹת עוברות על-ידי "מולקולת ענק תורשתית" העשויה להיות מורכבת משני גדילים שישוכפלו במנגנון שבו כל גדיל ישמש כתבנית לשכפול (בכך הקדים קוזלוב ב-25 שנים את מודל הסליל הכפול עליו קיבלו ווטסון וקריק את פרס נובל).
1928 – פרנקלין גריפית (Franklin Griffith) ביצע ניסוי (Griffith's experiment) בו מצא שמידע גנטי יכול לעבור מחיידקים שהומתו בחום לחיידקים חיים. זו הייתה ההוכחה הראשונה שהחומר הגנטי יציב בחימום.
1931 – ברברה מקלינטוק (Barbara McClintock) גילתה את השחלוף (Chromosomal crossover) המתרחש בתחילת תהליך המיוזה בין חלקים של כרומוזומים הומולוגיים.
1944 – אוסוולד אוורי (Oswald Avery) ועמיתיו מבצעים ניסוי בו הם מזהים את ה"חומר המעביר" של גריפית הוא DNA. קביעה זו התקבלה בבוז על-ידי החוקרים האחרים בשטח מכיוון שרובם עדיין חשבו שמבנה ה- DNA פשוט מכדי שישמש להעברת מידע גנטי.
1949 – אדווין צ'ארגף (Erwin Chargaff) מצא כי בכל המינים שנבדקו יש שוני בכמויות ה- DNA ובהרכב הבסיסים שלו אך בכל מין הייתה כמות האדנין (A) זהה לכמות התימין (T), וכמות הגואנין (G) זהה לכמות הציטוזין (C).
1953 – פרנסיס קריק (Francis Crick), ג'יימס ווטסון (James Dewey Watson) ורוזלינד פרנקלין (Rosalind Franklin) קבעו את מודל הסליל הכפול של DNA.
1961 – פרנסיס קריק (Francis Crick) וסידני ברמר (Sydney Brenner) גילו כי שלושה בסיסים (קודון) דרושים כדי לְקוֹדֵד חומצת אמינו אחת. כידוע, חיבור של מספר חומצות אמיניות יוצר חלבון ולכן, בסוף כל רצף גנטי ליצירת חלבון מסוים נמצא קודון סיום – Stop Codon שתפקידו לסיים את הקידוד לחלבון הספציפי, בכדי להתחיל לייצר את החלבון הבא.
1966 – צוותים בראשותם של מרשל נירנברג (Marshal Warren Nirenberg‏) והאר גובינד קורנה(Har Gobind Khorana), הראו כי קודונים של שלושה בסיסים הם השפה שבה RNA מהווה את המתווך ביצירת חלבונים.
1973 – בפעם הראשונה הועבר DNA מיצור אחד לאחר. הסיפור החל בפגישה שהתרחשה בכנס מדעי בהוואי בין סטנלי כהן (Stanley Cohen) והרברט בויאר (Herbert Boyer). כהן פיתח שיטה לבידוד של גנים ספציפיים בפלסמידים של החיידק E. coli, ובויאר גילה אנזים מגביל (restriction enzyme). הם איחדו את שטחי המומחיות שלהם ובזאת נפתח העידן של תעשיית הגנטיקה המולקולרית המגלגלת ביליוני דולר.
1977 – בפעם הראשונה סונתזה תרופה אנושית, האינסולין, על-ידי החיידק E. coli.
להלן אתר המתאר כיצד נעשה הדבר:
http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm
1980 – פותחה "תגובת השרשרת של פולימראז" המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. שיטה זה היוותה פריצת דרך להיבטים שונים של מחקר ושימושים ב-DNA, בין השאר לפיתוח הדרך לקבוע את טביעת אצבעות של DNA על-ידי אלק ג'פריס (Alec Jeffreys) ב-1984.
1997 – פורסמה לראשונה ההצלחה לשיבוט של יצור בעל דם חם – הכבשה דולי.
2000 –הסתיים פרויקט המיפוי של הגנום האנושי

 


==חלק שני – כיצד משפיע הידע המצטבר אודות הד.נ.א על עולמנו?==
='''1. מהי המשמעות של מיפוי הגנום האנושי?'''=
אחד הגורמים השנויים במחלוקת ביותר בשנים האחרונות, הוא כל נושא המחקרים ב- DNA לסוגיהם השונים. נראה כאילו מאז הויכוח על מקומם היחסי של הארץ והשמש ביקום, לא היה נושא מדעי אשר ייצר כל-הרבה מחלוקות ואמוציות ואשר כיכב כל-כך במוּדָעוּת האנושית.
מטבע הדברים אין כל אפשרות לצטט אפילו חלק קטן ביותר מכל מה שנאמר ונכתב על הנושא, ולכן מובא כאן לקט מצומצם ביותר ונעשה ניסיון להציג מדגם של דעות חלוקות.

מפת הגנום: אתגר העתיד של האנושות
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18031
הגנום האנושי : מבוכה מוסרית והשג מדעי
http://lib.cet.ac.il/PAGES/item.asp?item=17687&id=92

 

='''2. ד.נ.א בשרות הרפואה'''=
קיימים תחומים רבים בהם קיים קשר בין המחקרים ב- DNAלבין הרפואה. הוותיק ביותר הוא, קרוב לוודאי הייצור של תרופות. כפי שהוזכר, כבר ב-1977 הוחל בייצור של אינסולין ולאחר מכן, בתחילת שנות ה-80, הורמון הגדילה.
בין ההיבטים של תרומת הידע אודות DNA לרפואה, ניתן להתייחס לייצור תרופות (Genetic Engineering in Medicine) בשיטות ביוגנטיות, איתור נשאות של מחלות תורשתיות, (דוגמה ידועה היא התופעה של הופעת סרטן שד בנשים מאותה משפחה), יעוץ גנטי לפני הכניסה להריון, ריפוי בעזרת החדרה של גנים (Gene therapy), האפשרות, בעתיד, לתכנן רפואה מותאמת אישית (Personalized medicine) ועוד.

 

='''3.הד.נ.א בשרות החקלאות'''=
השימוש בשיטות ביוגנטיות בחקלאות גורם לויכוחים ולעיתים אפילו לסכסוכים אלימים. ב-1998 פרסם דר' פוסטזי (Árpád Pusztai) בתכנית רַאֲיוֹנוֹת פופולרית בטלוויזיה הבריטית תוצאות של מחקרים שערך בחולדות שהואכלו בתפוחי-אדמה מהונדסים גנטית. לפי טענתו התגלו בחולדות שינויים במערכות החיסון =והעיכול של החולדות. בעקבות השערורייה שהתחוללה פוטר דר' פוסטזי ממקום עבודתו והועלו טענות רבות נגד הניסוי שבוצע. כיום ניתן, במידה מסוימת, לחלק את העולם למדינות המתנגדות לשימוש במזון מהונדס (מדינות אירופה) ולאלו העוסקות בפיתוח זנים חדשים (ארה"ב, לדוגמה). הדאגה העיקרית המכתיבה במידה רבה את הצורך להמשך מחקרים בנושא הוא הפחד מפני סכנת הרעב בעולם שבו מספר האנשים גדל והולך ואילו שטחי העיבוד הולכים וקטנים.

'''קישורים בנושא:'''
הנדסה גנטית בצמחים
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3929435,00.html

מי מפחד מצמחים מהונדסים?
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=9533&id=92

צמחים מהונדסים – החשש והכורח
http://www.hayadan.org.il/gal60gm-101003/

צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם
http://telem.openu.ac.il/courses/c20237/engplant2-g.htm

חיסונים ירוקים : על חקלאות מולקולרית בשרות הרפואה
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18032&id=92

פיתוחים מיוחדים
צמח שפולט אור כאשר הוא צמא: http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3225419,00.html

 

='''4. הד.נ.א בשרות המשטרה'''=
שני גילויים במיוחד הפכו את ה- DNAלמכשיר החשוב ביותר בכל חקירות המשטרה. הראשון הוא פיתוח "תגובת השרשרת של פולימראז" (PCR ,polymerase chain reaction), המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. כמו שאמר קארי מוליס (Kary Banks Mullis), אחד מראשוני המפתחים של השיטה הזו:
"Beginning with a single molecule of the genetic material DNA, the PCR can generate 100 billion similar molecules in an afternoon. The reaction is easy to execute. It requires no more than a test tube, a few simple reagents, and a source of heat."
הגילוי השני שקידם את המקום שה- DNAתופש בעבודת המשטרה הוא השיטה לקביעת טביעת אצבעות של DNA שפותחה על-ידי אלק ג'פריז (Alec Jeffreys) ב-1984, שיטה המכונה גם "יצירת פרופיל של דנ"א (DNA profiling).
העובדה שניתן לשכפל דגימות של DNA מאפשר להשתמש במדגמים זעירים שהושארו בזירת הפשע, לדוגמה על בדל סיגריה, על כוס ששתו ממנה או אפילו על בול או מעטפה שמישהו ליקק אותם כדי להדביקם. השיטה הזו מאפשרת להביא פושעים לדין, או לחילופין לשחרר אנשים שנעצרו ללא אשם. (בארה"ב הוקמו מספר קבוצות של עורכי דין מתנדבים המטפלים במקרים של אנשים שהואשמו באונס, הטוענים כי הם לא אשמים וקיימות עדויות משפטיות שניתן לבודקן. לדוגמה, http://www.innocenceproject.org/about )
גם המשטרה בארץ מנצלת את היכולות החדשות שהוזכרו כדי להיעזר בפענוח פשעים. לדוגמה: http://news.nana10.co.il/Article/?ArticleID=560737&TypeID=1. היא גם יצרה בנק לדגימות של פושעים.
ריאיון עם פרופ' יוסף אלמוג, ראש קבוצת המחקר לכימיה פורנסית באוניברסיטה העברית בירושלים

 

='''5. הד.נ.א וחקר האבולוציה'''=
ההתפתחויות בידע אודות ה- DNAפתחו שדה חדש ורחב למחקרים אודות התפתחות המין האנושי והאופן בו אוכלסו היבשות השונות. הדרך בה נעשה הדבר היא על-ידי מעקב על פיזור המוטציות באוכלוסיות שונות. בדרך כלל נבדק פיזור המוטציות בכרומוזום Y, הכרומוזום המועבר מאב לבן, או בכרומוזומים המועברים מן האם דרך המיטוכונדריה.
במעבר מדור אחד למשנהו, ה- DNAנשמר אך מפעם לפעם מתרחשות מוטציות העשויות להיות מועברות לדורות הבאים. כאשר מתרחשת מוטציה כזאת, היא מועברת לצאצאים בדורות הבאים. אם צאצא (אחד או יותר) עובר לחלק ארץ אחרת, המוטציה עוברת אתו וכך ניתן לעקוב אחרי ההיסטוריה של נדידת אוכלוסיות בחלקי העולם.
בשנת 2005 השיקו IBM ו-ה"נשיונל ג'אוגראפיק" פרויקט בראשותו של ספנסר וואלאס (Spencer Wells), שמטרתו הייתה לעקוב אחרי מסעות המין האנושי לאורך השנים. ספנסר בדק את כרומוזומי Y והגיע למסקנה כי כל בני האדם החיים בימינו הם צאצאיו של גבר אחד שחי לפני כ-60,000 – 90,000 שנים באפריקה.מחקרים אחרים שהתמקדו במטען הגנטי במיטוכונדריה קבעו את קיומה של חוה המיטוכונדריאלית שחייתה, כנראה לפני כ-190,000 – 200,000 שנים. גם חוקרים מן הארץ השתתפו בפרויקט והגיעו למסקנה כי למשך כ-100 אלף שנים פוצל המין האנושי לשניים.
ספנסר סיכם את מסעותיו במסגרת הפרויקט בסרט מסע האדם.

 

'''5. היבטים נוספים של חקר ה- DNA'''
'''א. זיהוי קרבה משפחתית'''
המחקרים ב- DNAמאפשרים לאפיין את מקומנו באילן היוחסין המשפחתי. כיום ניתן לשלוח דגימת DNA ולקבל מידע אודות התפתחות ההיסטוריה המשפחתית.
'''ב. מחקרים ברמה הלאומית'''
להלן כמה דוגמאות:
במחקר שנמשך מספר שנים, נמצא גן משותף אצל כוהנים ללא הבדלי מוצא, אשכנזים וספרדים, תימנים, רוסים וכו'. 80-70 אחוז מהם נושאים בכרומוזום Y שלהם גן משותף בשכיחות גבוהה שאין כמוה בשום קבוצת אוכלוסייה אחרת. אצל יהודים שאינם כוהנים, ואצל גויים, אפשר למצוא את הגן הזה בשכיחות של 5% בלבד. הגן הזה מעיד על היות הכוהנים בני אותה משפחה, צאצאיו של איש אחד שהוא אבי המשפחה. גן זה כונה בשם הגן הכוהני.
למציאותו של הגן הכוהני יש השלכות מעבר לאישור של היות הכוהנים צאצאיו של אדם אחד. לדוגמה, בדרום אפריקה ישנו שבט – שבט הלֵמְבָּה, קבוצה של כ-70,000 שחורי עור אשר לפי המסורת שלהם, כוהן גדול בשם בּוּבָּה, הוציא אותם מיהודה לפני כ-2500 שנה ולאחר גלגולים רבים הם התיישבו בחלק הדרומי של אפריקה. למרות הבידוד שלהם מן העם היהודי, הם שומרים על מספר רב של מסורות כגון: מאמינים באל אחד, שומרים את השבת ומקדשים אותה, אוכלים רק בשר שנשחט בשחיטה כשרה, הזכרים נימולים, חובשים כיפה, ועל המצבות שלהם נמצאים לעיתים קרובות קישוטים של מגן דויד. למרבית ההפתעה נמצא הגן הכוהני אצל למעלה מ- 50 אחוז אצל בני תת-השבט הבּוּבָּה, אנשים הנחשבים על-ידי בני הלֵמְבָּה לשבט הכוהנים שלהם.
בדומה לכך, חוקרים טוענים כי נמצאו שורשי יהודים אנוסי ספרד בשבט אינדיאני.
'''ג. ייעוץ גנטי'''
הידע המצטבר אודות ה- DNAמאפשר לבצע בדיקות גנטיות המאפשרות לחשב מה הם הסיכויים ללידת ילדים עם מומים מולדים. דוגמות בולטות לכך הן המחלות המורות טאי זקס, תלסמיה, סיסטיק פיברוזיס ותסמונת X שביר.
משרד הבריאות מאפשר בדיקות של הסיכונים העובר ללקות במחלות אלו. הגדילו לעשות בעדה החרדית. ב-1983 הוקמה אגודת "דור ישרים" המבצעת בדיקות גנטיות לפני נישואין כדי למנוע מחלות גנטיות הנפוצות אצל יהודים.
ולבסוף, כאָנֶקְדּוֹטָה: האם היטלר היה יהודי?
http://www.nrg.co.il/online/1/ART2/148/733.html

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T12:15:24Z

Yael Shwartz:

=סינדרלה שעלתה לגדולה או: סיפורו של הד.נ.א
'''חיברה: ד"ר רות בן צבי'''
'''המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע'''

==ההיסטוריה של הד.נ.א==
עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


(br>

1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו: 

1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו. 

2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1. 

3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור. 
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות. 
 
1869 – פרידריך מיצ'נר (Johann Friedrich Miescher) גילה בתוך מוגלה שנמצאה על תחבושות שנזרקו חומר בעל תכונות חומציות חלשות. היות והחומר נמצא בתוך גרעיני התאים הוא כינה אותו בשם "נוקלאון". חומר זה כונה לאחר מכן בשם – DNA.
1878 – אלברט קוסל (Ludwig Karl Martin Leonhard Albrecht Kossel) קבע את המבנה הכימי של חמש המולקולות המרכיבות את חומצות הגרעין: אדנין, ציטוזין, גואנין, טימין ואורציל.
1882 – וולטר פלמינג (Walther Fleming) היה חלוץ בשימוש בצבעי אנילין לחקר מבנה התא. הוא מצא כי שימוש בסוג מסוים של צבע מגלה חומר דמוי חוטים בגרעיני תאים. הוא הרג תאים שונים ומיפה את השינויים החלים בשלבים השונים של חלוקתם. הוא הצליח להראות כי החוטים, שנקראו לאחר מכן כרומוזומים, מתקצרים, מִתְעַבִּים ומתפצלים לאורכם לשני חלקים שכל אחד מהם נודד לקוטב אחר של התא. הוא כינה את התהליך כולו בשם מיטוזה. ההשלכות של תגלית זו לא הוערכו עד שנתגלתה מחדש תגליתו של מנדל וניתן היה לראות את הקשר בין השניים.
1900 – משנתו של מנדל נתגלתה מחדש באופן בלתי תלוי על-ידי שלושה חוקרים.
1902 – שני חוקרים, וולטר סאטון (Walter Stanborough Sutton) ותיאודור בובארי (Theodor Boveri), הציגו את תיאוריית הכרומוזומים (Boveri–Sutton chromosome theory) הקובעת באופן מוחלט כי הכרומוזומים הם מעבירי התורשה. הם הראו גם את הקשר בין הכרומוזומים לבין חוקי התורשה כפי שניסח מנדל בזמנו ואשר התגלו מחדש. סאטון הציע גם כי הכרומוזומים נושאים גנים והם האחראים להעברת תכונות וזאת בניגוד למה שחשבו אז כי כל תכונה מועברת על-ידי כרומוזום שלם.
1912 – הפיזיקאים וויליאם הנרי בראג (Sir William Henry Bragg) ובנו וויליאם לורנס בראג (Sir William Lawrence Bragg), הבינו כי ניתן להגיע למסקנות אודות המבנה האטומי של גבישים מן התבניות המתקבלות מעקיפה של קרני רנטגן.
1924 – מחקרים מיקרוסקופיים בהם השתמשו בשיטות צביעה מיוחדות ל- DNAולחלבונים הוכיחו כי שני סוגי החומר האלה נמצאים בכרומוזומים.
1927 – ניקולאי קוזלוב (Nikolai Koltsov) שהיה ציטולוג רוסי, הציע כי תכונות מוּרָשׁוֹת עוברות על-ידי "מולקולת ענק תורשתית" העשויה להיות מורכבת משני גדילים שישוכפלו במנגנון שבו כל גדיל ישמש כתבנית לשכפול (בכך הקדים קוזלוב ב-25 שנים את מודל הסליל הכפול עליו קיבלו ווטסון וקריק את פרס נובל).
1928 – פרנקלין גריפית (Franklin Griffith) ביצע ניסוי (Griffith's experiment) בו מצא שמידע גנטי יכול לעבור מחיידקים שהומתו בחום לחיידקים חיים. זו הייתה ההוכחה הראשונה שהחומר הגנטי יציב בחימום.
1931 – ברברה מקלינטוק (Barbara McClintock) גילתה את השחלוף (Chromosomal crossover) המתרחש בתחילת תהליך המיוזה בין חלקים של כרומוזומים הומולוגיים.
1944 – אוסוולד אוורי (Oswald Avery) ועמיתיו מבצעים ניסוי בו הם מזהים את ה"חומר המעביר" של גריפית הוא DNA. קביעה זו התקבלה בבוז על-ידי החוקרים האחרים בשטח מכיוון שרובם עדיין חשבו שמבנה ה- DNA פשוט מכדי שישמש להעברת מידע גנטי.
1949 – אדווין צ'ארגף (Erwin Chargaff) מצא כי בכל המינים שנבדקו יש שוני בכמויות ה- DNA ובהרכב הבסיסים שלו אך בכל מין הייתה כמות האדנין (A) זהה לכמות התימין (T), וכמות הגואנין (G) זהה לכמות הציטוזין (C).
1953 – פרנסיס קריק (Francis Crick), ג'יימס ווטסון (James Dewey Watson) ורוזלינד פרנקלין (Rosalind Franklin) קבעו את מודל הסליל הכפול של DNA.
1961 – פרנסיס קריק (Francis Crick) וסידני ברמר (Sydney Brenner) גילו כי שלושה בסיסים (קודון) דרושים כדי לְקוֹדֵד חומצת אמינו אחת. כידוע, חיבור של מספר חומצות אמיניות יוצר חלבון ולכן, בסוף כל רצף גנטי ליצירת חלבון מסוים נמצא קודון סיום – Stop Codon שתפקידו לסיים את הקידוד לחלבון הספציפי, בכדי להתחיל לייצר את החלבון הבא.
1966 – צוותים בראשותם של מרשל נירנברג (Marshal Warren Nirenberg‏) והאר גובינד קורנה(Har Gobind Khorana), הראו כי קודונים של שלושה בסיסים הם השפה שבה RNA מהווה את המתווך ביצירת חלבונים.
1973 – בפעם הראשונה הועבר DNA מיצור אחד לאחר. הסיפור החל בפגישה שהתרחשה בכנס מדעי בהוואי בין סטנלי כהן (Stanley Cohen) והרברט בויאר (Herbert Boyer). כהן פיתח שיטה לבידוד של גנים ספציפיים בפלסמידים של החיידק E. coli, ובויאר גילה אנזים מגביל (restriction enzyme). הם איחדו את שטחי המומחיות שלהם ובזאת נפתח העידן של תעשיית הגנטיקה המולקולרית המגלגלת ביליוני דולר.
1977 – בפעם הראשונה סונתזה תרופה אנושית, האינסולין, על-ידי החיידק E. coli.
להלן אתר המתאר כיצד נעשה הדבר:
http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm
1980 – פותחה "תגובת השרשרת של פולימראז" המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. שיטה זה היוותה פריצת דרך להיבטים שונים של מחקר ושימושים ב-DNA, בין השאר לפיתוח הדרך לקבוע את טביעת אצבעות של DNA על-ידי אלק ג'פריס (Alec Jeffreys) ב-1984.
1997 – פורסמה לראשונה ההצלחה לשיבוט של יצור בעל דם חם – הכבשה דולי.
2000 –הסתיים פרויקט המיפוי של הגנום האנושי

 


==חלק שני – כיצד משפיע הידע המצטבר אודות הד.נ.א על עולמנו?==
='''1. מהי המשמעות של מיפוי הגנום האנושי?'''=
אחד הגורמים השנויים במחלוקת ביותר בשנים האחרונות, הוא כל נושא המחקרים ב- DNA לסוגיהם השונים. נראה כאילו מאז הויכוח על מקומם היחסי של הארץ והשמש ביקום, לא היה נושא מדעי אשר ייצר כל-הרבה מחלוקות ואמוציות ואשר כיכב כל-כך במוּדָעוּת האנושית.
מטבע הדברים אין כל אפשרות לצטט אפילו חלק קטן ביותר מכל מה שנאמר ונכתב על הנושא, ולכן מובא כאן לקט מצומצם ביותר ונעשה ניסיון להציג מדגם של דעות חלוקות.

מפת הגנום: אתגר העתיד של האנושות
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18031
הגנום האנושי : מבוכה מוסרית והשג מדעי
http://lib.cet.ac.il/PAGES/item.asp?item=17687&id=92

 

='''2. ד.נ.א בשרות הרפואה'''=
קיימים תחומים רבים בהם קיים קשר בין המחקרים ב- DNAלבין הרפואה. הוותיק ביותר הוא, קרוב לוודאי הייצור של תרופות. כפי שהוזכר, כבר ב-1977 הוחל בייצור של אינסולין ולאחר מכן, בתחילת שנות ה-80, הורמון הגדילה.
בין ההיבטים של תרומת הידע אודות DNA לרפואה, ניתן להתייחס לייצור תרופות (Genetic Engineering in Medicine) בשיטות ביוגנטיות, איתור נשאות של מחלות תורשתיות, (דוגמה ידועה היא התופעה של הופעת סרטן שד בנשים מאותה משפחה), יעוץ גנטי לפני הכניסה להריון, ריפוי בעזרת החדרה של גנים (Gene therapy), האפשרות, בעתיד, לתכנן רפואה מותאמת אישית (Personalized medicine) ועוד.

 

='''3.הד.נ.א בשרות החקלאות'''=
השימוש בשיטות ביוגנטיות בחקלאות גורם לויכוחים ולעיתים אפילו לסכסוכים אלימים. ב-1998 פרסם דר' פוסטזי (Árpád Pusztai) בתכנית רַאֲיוֹנוֹת פופולרית בטלוויזיה הבריטית תוצאות של מחקרים שערך בחולדות שהואכלו בתפוחי-אדמה מהונדסים גנטית. לפי טענתו התגלו בחולדות שינויים במערכות החיסון =והעיכול של החולדות. בעקבות השערורייה שהתחוללה פוטר דר' פוסטזי ממקום עבודתו והועלו טענות רבות נגד הניסוי שבוצע. כיום ניתן, במידה מסוימת, לחלק את העולם למדינות המתנגדות לשימוש במזון מהונדס (מדינות אירופה) ולאלו העוסקות בפיתוח זנים חדשים (ארה"ב, לדוגמה). הדאגה העיקרית המכתיבה במידה רבה את הצורך להמשך מחקרים בנושא הוא הפחד מפני סכנת הרעב בעולם שבו מספר האנשים גדל והולך ואילו שטחי העיבוד הולכים וקטנים.

'''קישורים בנושא:'''
הנדסה גנטית בצמחים
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3929435,00.html

מי מפחד מצמחים מהונדסים?
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=9533&id=92

צמחים מהונדסים – החשש והכורח
http://www.hayadan.org.il/gal60gm-101003/

צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם
http://telem.openu.ac.il/courses/c20237/engplant2-g.htm

חיסונים ירוקים : על חקלאות מולקולרית בשרות הרפואה
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18032&id=92

פיתוחים מיוחדים
צמח שפולט אור כאשר הוא צמא: http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3225419,00.html

 

='''4. הד.נ.א בשרות המשטרה'''=
שני גילויים במיוחד הפכו את ה- DNAלמכשיר החשוב ביותר בכל חקירות המשטרה. הראשון הוא פיתוח "תגובת השרשרת של פולימראז" (PCR ,polymerase chain reaction), המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. כמו שאמר קארי מוליס (Kary Banks Mullis), אחד מראשוני המפתחים של השיטה הזו:
"Beginning with a single molecule of the genetic material DNA, the PCR can generate 100 billion similar molecules in an afternoon. The reaction is easy to execute. It requires no more than a test tube, a few simple reagents, and a source of heat."
הגילוי השני שקידם את המקום שה- DNAתופש בעבודת המשטרה הוא השיטה לקביעת טביעת אצבעות של DNA שפותחה על-ידי אלק ג'פריז (Alec Jeffreys) ב-1984, שיטה המכונה גם "יצירת פרופיל של דנ"א (DNA profiling).
העובדה שניתן לשכפל דגימות של DNA מאפשר להשתמש במדגמים זעירים שהושארו בזירת הפשע, לדוגמה על בדל סיגריה, על כוס ששתו ממנה או אפילו על בול או מעטפה שמישהו ליקק אותם כדי להדביקם. השיטה הזו מאפשרת להביא פושעים לדין, או לחילופין לשחרר אנשים שנעצרו ללא אשם. (בארה"ב הוקמו מספר קבוצות של עורכי דין מתנדבים המטפלים במקרים של אנשים שהואשמו באונס, הטוענים כי הם לא אשמים וקיימות עדויות משפטיות שניתן לבודקן. לדוגמה, http://www.innocenceproject.org/about )
גם המשטרה בארץ מנצלת את היכולות החדשות שהוזכרו כדי להיעזר בפענוח פשעים. לדוגמה: http://news.nana10.co.il/Article/?ArticleID=560737&TypeID=1. היא גם יצרה בנק לדגימות של פושעים.
ריאיון עם פרופ' יוסף אלמוג, ראש קבוצת המחקר לכימיה פורנסית באוניברסיטה העברית בירושלים

 

='''5. הד.נ.א וחקר האבולוציה'''=
ההתפתחויות בידע אודות ה- DNAפתחו שדה חדש ורחב למחקרים אודות התפתחות המין האנושי והאופן בו אוכלסו היבשות השונות. הדרך בה נעשה הדבר היא על-ידי מעקב על פיזור המוטציות באוכלוסיות שונות. בדרך כלל נבדק פיזור המוטציות בכרומוזום Y, הכרומוזום המועבר מאב לבן, או בכרומוזומים המועברים מן האם דרך המיטוכונדריה.
במעבר מדור אחד למשנהו, ה- DNAנשמר אך מפעם לפעם מתרחשות מוטציות העשויות להיות מועברות לדורות הבאים. כאשר מתרחשת מוטציה כזאת, היא מועברת לצאצאים בדורות הבאים. אם צאצא (אחד או יותר) עובר לחלק ארץ אחרת, המוטציה עוברת אתו וכך ניתן לעקוב אחרי ההיסטוריה של נדידת אוכלוסיות בחלקי העולם.
בשנת 2005 השיקו IBM ו-ה"נשיונל ג'אוגראפיק" פרויקט בראשותו של ספנסר וואלאס (Spencer Wells), שמטרתו הייתה לעקוב אחרי מסעות המין האנושי לאורך השנים. ספנסר בדק את כרומוזומי Y והגיע למסקנה כי כל בני האדם החיים בימינו הם צאצאיו של גבר אחד שחי לפני כ-60,000 – 90,000 שנים באפריקה.מחקרים אחרים שהתמקדו במטען הגנטי במיטוכונדריה קבעו את קיומה של חוה המיטוכונדריאלית שחייתה, כנראה לפני כ-190,000 – 200,000 שנים. גם חוקרים מן הארץ השתתפו בפרויקט והגיעו למסקנה כי למשך כ-100 אלף שנים פוצל המין האנושי לשניים.
ספנסר סיכם את מסעותיו במסגרת הפרויקט בסרט מסע האדם.

 

'''5. היבטים נוספים של חקר ה- DNA'''
'''א. זיהוי קרבה משפחתית'''
המחקרים ב- DNAמאפשרים לאפיין את מקומנו באילן היוחסין המשפחתי. כיום ניתן לשלוח דגימת DNA ולקבל מידע אודות התפתחות ההיסטוריה המשפחתית.
'''ב. מחקרים ברמה הלאומית'''
להלן כמה דוגמאות:
במחקר שנמשך מספר שנים, נמצא גן משותף אצל כוהנים ללא הבדלי מוצא, אשכנזים וספרדים, תימנים, רוסים וכו'. 80-70 אחוז מהם נושאים בכרומוזום Y שלהם גן משותף בשכיחות גבוהה שאין כמוה בשום קבוצת אוכלוסייה אחרת. אצל יהודים שאינם כוהנים, ואצל גויים, אפשר למצוא את הגן הזה בשכיחות של 5% בלבד. הגן הזה מעיד על היות הכוהנים בני אותה משפחה, צאצאיו של איש אחד שהוא אבי המשפחה. גן זה כונה בשם הגן הכוהני.
למציאותו של הגן הכוהני יש השלכות מעבר לאישור של היות הכוהנים צאצאיו של אדם אחד. לדוגמה, בדרום אפריקה ישנו שבט – שבט הלֵמְבָּה, קבוצה של כ-70,000 שחורי עור אשר לפי המסורת שלהם, כוהן גדול בשם בּוּבָּה, הוציא אותם מיהודה לפני כ-2500 שנה ולאחר גלגולים רבים הם התיישבו בחלק הדרומי של אפריקה. למרות הבידוד שלהם מן העם היהודי, הם שומרים על מספר רב של מסורות כגון: מאמינים באל אחד, שומרים את השבת ומקדשים אותה, אוכלים רק בשר שנשחט בשחיטה כשרה, הזכרים נימולים, חובשים כיפה, ועל המצבות שלהם נמצאים לעיתים קרובות קישוטים של מגן דויד. למרבית ההפתעה נמצא הגן הכוהני אצל למעלה מ- 50 אחוז אצל בני תת-השבט הבּוּבָּה, אנשים הנחשבים על-ידי בני הלֵמְבָּה לשבט הכוהנים שלהם.
בדומה לכך, חוקרים טוענים כי נמצאו שורשי יהודים אנוסי ספרד בשבט אינדיאני.
'''ג. ייעוץ גנטי'''
הידע המצטבר אודות ה- DNAמאפשר לבצע בדיקות גנטיות המאפשרות לחשב מה הם הסיכויים ללידת ילדים עם מומים מולדים. דוגמות בולטות לכך הן המחלות המורות טאי זקס, תלסמיה, סיסטיק פיברוזיס ותסמונת X שביר.
משרד הבריאות מאפשר בדיקות של הסיכונים העובר ללקות במחלות אלו. הגדילו לעשות בעדה החרדית. ב-1983 הוקמה אגודת "דור ישרים" המבצעת בדיקות גנטיות לפני נישואין כדי למנוע מחלות גנטיות הנפוצות אצל יהודים.
ולבסוף, כאָנֶקְדּוֹטָה: האם היטלר היה יהודי?
http://www.nrg.co.il/online/1/ART2/148/733.html

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T12:13:20Z

Yael Shwartz:

=סינדרלה שעלתה לגדולה או: סיפורו של הד.נ.א=


'''חיברה: ד"ר רות בן צבי'''

'''המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע'''


==ההיסטוריה של הד.נ.א==
עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


(br>

1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו: 

1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו. 

2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1. 

3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור. 
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות. 
 
1869 – פרידריך מיצ'נר (Johann Friedrich Miescher) גילה בתוך מוגלה שנמצאה על תחבושות שנזרקו חומר בעל תכונות חומציות חלשות. היות והחומר נמצא בתוך גרעיני התאים הוא כינה אותו בשם "נוקלאון". חומר זה כונה לאחר מכן בשם – DNA.
1878 – אלברט קוסל (Ludwig Karl Martin Leonhard Albrecht Kossel) קבע את המבנה הכימי של חמש המולקולות המרכיבות את חומצות הגרעין: אדנין, ציטוזין, גואנין, טימין ואורציל.
1882 – וולטר פלמינג (Walther Fleming) היה חלוץ בשימוש בצבעי אנילין לחקר מבנה התא. הוא מצא כי שימוש בסוג מסוים של צבע מגלה חומר דמוי חוטים בגרעיני תאים. הוא הרג תאים שונים ומיפה את השינויים החלים בשלבים השונים של חלוקתם. הוא הצליח להראות כי החוטים, שנקראו לאחר מכן כרומוזומים, מתקצרים, מִתְעַבִּים ומתפצלים לאורכם לשני חלקים שכל אחד מהם נודד לקוטב אחר של התא. הוא כינה את התהליך כולו בשם מיטוזה. ההשלכות של תגלית זו לא הוערכו עד שנתגלתה מחדש תגליתו של מנדל וניתן היה לראות את הקשר בין השניים.
1900 – משנתו של מנדל נתגלתה מחדש באופן בלתי תלוי על-ידי שלושה חוקרים.
1902 – שני חוקרים, וולטר סאטון (Walter Stanborough Sutton) ותיאודור בובארי (Theodor Boveri), הציגו את תיאוריית הכרומוזומים (Boveri–Sutton chromosome theory) הקובעת באופן מוחלט כי הכרומוזומים הם מעבירי התורשה. הם הראו גם את הקשר בין הכרומוזומים לבין חוקי התורשה כפי שניסח מנדל בזמנו ואשר התגלו מחדש. סאטון הציע גם כי הכרומוזומים נושאים גנים והם האחראים להעברת תכונות וזאת בניגוד למה שחשבו אז כי כל תכונה מועברת על-ידי כרומוזום שלם.
1912 – הפיזיקאים וויליאם הנרי בראג (Sir William Henry Bragg) ובנו וויליאם לורנס בראג (Sir William Lawrence Bragg), הבינו כי ניתן להגיע למסקנות אודות המבנה האטומי של גבישים מן התבניות המתקבלות מעקיפה של קרני רנטגן.
1924 – מחקרים מיקרוסקופיים בהם השתמשו בשיטות צביעה מיוחדות ל- DNAולחלבונים הוכיחו כי שני סוגי החומר האלה נמצאים בכרומוזומים.
1927 – ניקולאי קוזלוב (Nikolai Koltsov) שהיה ציטולוג רוסי, הציע כי תכונות מוּרָשׁוֹת עוברות על-ידי "מולקולת ענק תורשתית" העשויה להיות מורכבת משני גדילים שישוכפלו במנגנון שבו כל גדיל ישמש כתבנית לשכפול (בכך הקדים קוזלוב ב-25 שנים את מודל הסליל הכפול עליו קיבלו ווטסון וקריק את פרס נובל).
1928 – פרנקלין גריפית (Franklin Griffith) ביצע ניסוי (Griffith's experiment) בו מצא שמידע גנטי יכול לעבור מחיידקים שהומתו בחום לחיידקים חיים. זו הייתה ההוכחה הראשונה שהחומר הגנטי יציב בחימום.
1931 – ברברה מקלינטוק (Barbara McClintock) גילתה את השחלוף (Chromosomal crossover) המתרחש בתחילת תהליך המיוזה בין חלקים של כרומוזומים הומולוגיים.
1944 – אוסוולד אוורי (Oswald Avery) ועמיתיו מבצעים ניסוי בו הם מזהים את ה"חומר המעביר" של גריפית הוא DNA. קביעה זו התקבלה בבוז על-ידי החוקרים האחרים בשטח מכיוון שרובם עדיין חשבו שמבנה ה- DNA פשוט מכדי שישמש להעברת מידע גנטי.
1949 – אדווין צ'ארגף (Erwin Chargaff) מצא כי בכל המינים שנבדקו יש שוני בכמויות ה- DNA ובהרכב הבסיסים שלו אך בכל מין הייתה כמות האדנין (A) זהה לכמות התימין (T), וכמות הגואנין (G) זהה לכמות הציטוזין (C).
1953 – פרנסיס קריק (Francis Crick), ג'יימס ווטסון (James Dewey Watson) ורוזלינד פרנקלין (Rosalind Franklin) קבעו את מודל הסליל הכפול של DNA.
1961 – פרנסיס קריק (Francis Crick) וסידני ברמר (Sydney Brenner) גילו כי שלושה בסיסים (קודון) דרושים כדי לְקוֹדֵד חומצת אמינו אחת. כידוע, חיבור של מספר חומצות אמיניות יוצר חלבון ולכן, בסוף כל רצף גנטי ליצירת חלבון מסוים נמצא קודון סיום – Stop Codon שתפקידו לסיים את הקידוד לחלבון הספציפי, בכדי להתחיל לייצר את החלבון הבא.
1966 – צוותים בראשותם של מרשל נירנברג (Marshal Warren Nirenberg‏) והאר גובינד קורנה(Har Gobind Khorana), הראו כי קודונים של שלושה בסיסים הם השפה שבה RNA מהווה את המתווך ביצירת חלבונים.
1973 – בפעם הראשונה הועבר DNA מיצור אחד לאחר. הסיפור החל בפגישה שהתרחשה בכנס מדעי בהוואי בין סטנלי כהן (Stanley Cohen) והרברט בויאר (Herbert Boyer). כהן פיתח שיטה לבידוד של גנים ספציפיים בפלסמידים של החיידק E. coli, ובויאר גילה אנזים מגביל (restriction enzyme). הם איחדו את שטחי המומחיות שלהם ובזאת נפתח העידן של תעשיית הגנטיקה המולקולרית המגלגלת ביליוני דולר.
1977 – בפעם הראשונה סונתזה תרופה אנושית, האינסולין, על-ידי החיידק E. coli.
להלן אתר המתאר כיצד נעשה הדבר:
http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm
1980 – פותחה "תגובת השרשרת של פולימראז" המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. שיטה זה היוותה פריצת דרך להיבטים שונים של מחקר ושימושים ב-DNA, בין השאר לפיתוח הדרך לקבוע את טביעת אצבעות של DNA על-ידי אלק ג'פריס (Alec Jeffreys) ב-1984.
1997 – פורסמה לראשונה ההצלחה לשיבוט של יצור בעל דם חם – הכבשה דולי.
2000 –הסתיים פרויקט המיפוי של הגנום האנושי

 


==חלק שני – כיצד משפיע הידע המצטבר אודות הד.נ.א על עולמנו?==
='''1. מהי המשמעות של מיפוי הגנום האנושי?'''=
אחד הגורמים השנויים במחלוקת ביותר בשנים האחרונות, הוא כל נושא המחקרים ב- DNA לסוגיהם השונים. נראה כאילו מאז הויכוח על מקומם היחסי של הארץ והשמש ביקום, לא היה נושא מדעי אשר ייצר כל-הרבה מחלוקות ואמוציות ואשר כיכב כל-כך במוּדָעוּת האנושית.
מטבע הדברים אין כל אפשרות לצטט אפילו חלק קטן ביותר מכל מה שנאמר ונכתב על הנושא, ולכן מובא כאן לקט מצומצם ביותר ונעשה ניסיון להציג מדגם של דעות חלוקות.

מפת הגנום: אתגר העתיד של האנושות
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18031
הגנום האנושי : מבוכה מוסרית והשג מדעי
http://lib.cet.ac.il/PAGES/item.asp?item=17687&id=92

 

='''2. ד.נ.א בשרות הרפואה'''=
קיימים תחומים רבים בהם קיים קשר בין המחקרים ב- DNAלבין הרפואה. הוותיק ביותר הוא, קרוב לוודאי הייצור של תרופות. כפי שהוזכר, כבר ב-1977 הוחל בייצור של אינסולין ולאחר מכן, בתחילת שנות ה-80, הורמון הגדילה.
בין ההיבטים של תרומת הידע אודות DNA לרפואה, ניתן להתייחס לייצור תרופות (Genetic Engineering in Medicine) בשיטות ביוגנטיות, איתור נשאות של מחלות תורשתיות, (דוגמה ידועה היא התופעה של הופעת סרטן שד בנשים מאותה משפחה), יעוץ גנטי לפני הכניסה להריון, ריפוי בעזרת החדרה של גנים (Gene therapy), האפשרות, בעתיד, לתכנן רפואה מותאמת אישית (Personalized medicine) ועוד.

 

='''3.הד.נ.א בשרות החקלאות'''=
השימוש בשיטות ביוגנטיות בחקלאות גורם לויכוחים ולעיתים אפילו לסכסוכים אלימים. ב-1998 פרסם דר' פוסטזי (Árpád Pusztai) בתכנית רַאֲיוֹנוֹת פופולרית בטלוויזיה הבריטית תוצאות של מחקרים שערך בחולדות שהואכלו בתפוחי-אדמה מהונדסים גנטית. לפי טענתו התגלו בחולדות שינויים במערכות החיסון =והעיכול של החולדות. בעקבות השערורייה שהתחוללה פוטר דר' פוסטזי ממקום עבודתו והועלו טענות רבות נגד הניסוי שבוצע. כיום ניתן, במידה מסוימת, לחלק את העולם למדינות המתנגדות לשימוש במזון מהונדס (מדינות אירופה) ולאלו העוסקות בפיתוח זנים חדשים (ארה"ב, לדוגמה). הדאגה העיקרית המכתיבה במידה רבה את הצורך להמשך מחקרים בנושא הוא הפחד מפני סכנת הרעב בעולם שבו מספר האנשים גדל והולך ואילו שטחי העיבוד הולכים וקטנים.

'''קישורים בנושא:'''
הנדסה גנטית בצמחים
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3929435,00.html

מי מפחד מצמחים מהונדסים?
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=9533&id=92

צמחים מהונדסים – החשש והכורח
http://www.hayadan.org.il/gal60gm-101003/

צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם
http://telem.openu.ac.il/courses/c20237/engplant2-g.htm

חיסונים ירוקים : על חקלאות מולקולרית בשרות הרפואה
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18032&id=92

פיתוחים מיוחדים
צמח שפולט אור כאשר הוא צמא: http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3225419,00.html

 

='''4. הד.נ.א בשרות המשטרה'''=
שני גילויים במיוחד הפכו את ה- DNAלמכשיר החשוב ביותר בכל חקירות המשטרה. הראשון הוא פיתוח "תגובת השרשרת של פולימראז" (PCR ,polymerase chain reaction), המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. כמו שאמר קארי מוליס (Kary Banks Mullis), אחד מראשוני המפתחים של השיטה הזו:
"Beginning with a single molecule of the genetic material DNA, the PCR can generate 100 billion similar molecules in an afternoon. The reaction is easy to execute. It requires no more than a test tube, a few simple reagents, and a source of heat."
הגילוי השני שקידם את המקום שה- DNAתופש בעבודת המשטרה הוא השיטה לקביעת טביעת אצבעות של DNA שפותחה על-ידי אלק ג'פריז (Alec Jeffreys) ב-1984, שיטה המכונה גם "יצירת פרופיל של דנ"א (DNA profiling).
העובדה שניתן לשכפל דגימות של DNA מאפשר להשתמש במדגמים זעירים שהושארו בזירת הפשע, לדוגמה על בדל סיגריה, על כוס ששתו ממנה או אפילו על בול או מעטפה שמישהו ליקק אותם כדי להדביקם. השיטה הזו מאפשרת להביא פושעים לדין, או לחילופין לשחרר אנשים שנעצרו ללא אשם. (בארה"ב הוקמו מספר קבוצות של עורכי דין מתנדבים המטפלים במקרים של אנשים שהואשמו באונס, הטוענים כי הם לא אשמים וקיימות עדויות משפטיות שניתן לבודקן. לדוגמה, http://www.innocenceproject.org/about )
גם המשטרה בארץ מנצלת את היכולות החדשות שהוזכרו כדי להיעזר בפענוח פשעים. לדוגמה: http://news.nana10.co.il/Article/?ArticleID=560737&TypeID=1. היא גם יצרה בנק לדגימות של פושעים.
ריאיון עם פרופ' יוסף אלמוג, ראש קבוצת המחקר לכימיה פורנסית באוניברסיטה העברית בירושלים

 

='''5. הד.נ.א וחקר האבולוציה'''=
ההתפתחויות בידע אודות ה- DNAפתחו שדה חדש ורחב למחקרים אודות התפתחות המין האנושי והאופן בו אוכלסו היבשות השונות. הדרך בה נעשה הדבר היא על-ידי מעקב על פיזור המוטציות באוכלוסיות שונות. בדרך כלל נבדק פיזור המוטציות בכרומוזום Y, הכרומוזום המועבר מאב לבן, או בכרומוזומים המועברים מן האם דרך המיטוכונדריה.
במעבר מדור אחד למשנהו, ה- DNAנשמר אך מפעם לפעם מתרחשות מוטציות העשויות להיות מועברות לדורות הבאים. כאשר מתרחשת מוטציה כזאת, היא מועברת לצאצאים בדורות הבאים. אם צאצא (אחד או יותר) עובר לחלק ארץ אחרת, המוטציה עוברת אתו וכך ניתן לעקוב אחרי ההיסטוריה של נדידת אוכלוסיות בחלקי העולם.
בשנת 2005 השיקו IBM ו-ה"נשיונל ג'אוגראפיק" פרויקט בראשותו של ספנסר וואלאס (Spencer Wells), שמטרתו הייתה לעקוב אחרי מסעות המין האנושי לאורך השנים. ספנסר בדק את כרומוזומי Y והגיע למסקנה כי כל בני האדם החיים בימינו הם צאצאיו של גבר אחד שחי לפני כ-60,000 – 90,000 שנים באפריקה.מחקרים אחרים שהתמקדו במטען הגנטי במיטוכונדריה קבעו את קיומה של חוה המיטוכונדריאלית שחייתה, כנראה לפני כ-190,000 – 200,000 שנים. גם חוקרים מן הארץ השתתפו בפרויקט והגיעו למסקנה כי למשך כ-100 אלף שנים פוצל המין האנושי לשניים.
ספנסר סיכם את מסעותיו במסגרת הפרויקט בסרט מסע האדם.

 

'''5. היבטים נוספים של חקר ה- DNA'''
'''א. זיהוי קרבה משפחתית'''
המחקרים ב- DNAמאפשרים לאפיין את מקומנו באילן היוחסין המשפחתי. כיום ניתן לשלוח דגימת DNA ולקבל מידע אודות התפתחות ההיסטוריה המשפחתית.
'''ב. מחקרים ברמה הלאומית'''
להלן כמה דוגמאות:
במחקר שנמשך מספר שנים, נמצא גן משותף אצל כוהנים ללא הבדלי מוצא, אשכנזים וספרדים, תימנים, רוסים וכו'. 80-70 אחוז מהם נושאים בכרומוזום Y שלהם גן משותף בשכיחות גבוהה שאין כמוה בשום קבוצת אוכלוסייה אחרת. אצל יהודים שאינם כוהנים, ואצל גויים, אפשר למצוא את הגן הזה בשכיחות של 5% בלבד. הגן הזה מעיד על היות הכוהנים בני אותה משפחה, צאצאיו של איש אחד שהוא אבי המשפחה. גן זה כונה בשם הגן הכוהני.
למציאותו של הגן הכוהני יש השלכות מעבר לאישור של היות הכוהנים צאצאיו של אדם אחד. לדוגמה, בדרום אפריקה ישנו שבט – שבט הלֵמְבָּה, קבוצה של כ-70,000 שחורי עור אשר לפי המסורת שלהם, כוהן גדול בשם בּוּבָּה, הוציא אותם מיהודה לפני כ-2500 שנה ולאחר גלגולים רבים הם התיישבו בחלק הדרומי של אפריקה. למרות הבידוד שלהם מן העם היהודי, הם שומרים על מספר רב של מסורות כגון: מאמינים באל אחד, שומרים את השבת ומקדשים אותה, אוכלים רק בשר שנשחט בשחיטה כשרה, הזכרים נימולים, חובשים כיפה, ועל המצבות שלהם נמצאים לעיתים קרובות קישוטים של מגן דויד. למרבית ההפתעה נמצא הגן הכוהני אצל למעלה מ- 50 אחוז אצל בני תת-השבט הבּוּבָּה, אנשים הנחשבים על-ידי בני הלֵמְבָּה לשבט הכוהנים שלהם.
בדומה לכך, חוקרים טוענים כי נמצאו שורשי יהודים אנוסי ספרד בשבט אינדיאני.
'''ג. ייעוץ גנטי'''
הידע המצטבר אודות ה- DNAמאפשר לבצע בדיקות גנטיות המאפשרות לחשב מה הם הסיכויים ללידת ילדים עם מומים מולדים. דוגמות בולטות לכך הן המחלות המורות טאי זקס, תלסמיה, סיסטיק פיברוזיס ותסמונת X שביר.
משרד הבריאות מאפשר בדיקות של הסיכונים העובר ללקות במחלות אלו. הגדילו לעשות בעדה החרדית. ב-1983 הוקמה אגודת "דור ישרים" המבצעת בדיקות גנטיות לפני נישואין כדי למנוע מחלות גנטיות הנפוצות אצל יהודים.
ולבסוף, כאָנֶקְדּוֹטָה: האם היטלר היה יהודי?
http://www.nrg.co.il/online/1/ART2/148/733.html

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T12:11:59Z

Yael Shwartz:

=סינדרלה שעלתה לגדולה או: סיפורו של הד.נ.א=


'''חיברה: ד"ר רות בן צבי'''

'''המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע'''


===ההיסטוריה של הד.נ.א==
עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


(br>

1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו: 

1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו. 

2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1. 

3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור. 
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות. 
 
1869 – פרידריך מיצ'נר (Johann Friedrich Miescher) גילה בתוך מוגלה שנמצאה על תחבושות שנזרקו חומר בעל תכונות חומציות חלשות. היות והחומר נמצא בתוך גרעיני התאים הוא כינה אותו בשם "נוקלאון". חומר זה כונה לאחר מכן בשם – DNA.
1878 – אלברט קוסל (Ludwig Karl Martin Leonhard Albrecht Kossel) קבע את המבנה הכימי של חמש המולקולות המרכיבות את חומצות הגרעין: אדנין, ציטוזין, גואנין, טימין ואורציל.
1882 – וולטר פלמינג (Walther Fleming) היה חלוץ בשימוש בצבעי אנילין לחקר מבנה התא. הוא מצא כי שימוש בסוג מסוים של צבע מגלה חומר דמוי חוטים בגרעיני תאים. הוא הרג תאים שונים ומיפה את השינויים החלים בשלבים השונים של חלוקתם. הוא הצליח להראות כי החוטים, שנקראו לאחר מכן כרומוזומים, מתקצרים, מִתְעַבִּים ומתפצלים לאורכם לשני חלקים שכל אחד מהם נודד לקוטב אחר של התא. הוא כינה את התהליך כולו בשם מיטוזה. ההשלכות של תגלית זו לא הוערכו עד שנתגלתה מחדש תגליתו של מנדל וניתן היה לראות את הקשר בין השניים.
1900 – משנתו של מנדל נתגלתה מחדש באופן בלתי תלוי על-ידי שלושה חוקרים.
1902 – שני חוקרים, וולטר סאטון (Walter Stanborough Sutton) ותיאודור בובארי (Theodor Boveri), הציגו את תיאוריית הכרומוזומים (Boveri–Sutton chromosome theory) הקובעת באופן מוחלט כי הכרומוזומים הם מעבירי התורשה. הם הראו גם את הקשר בין הכרומוזומים לבין חוקי התורשה כפי שניסח מנדל בזמנו ואשר התגלו מחדש. סאטון הציע גם כי הכרומוזומים נושאים גנים והם האחראים להעברת תכונות וזאת בניגוד למה שחשבו אז כי כל תכונה מועברת על-ידי כרומוזום שלם.
1912 – הפיזיקאים וויליאם הנרי בראג (Sir William Henry Bragg) ובנו וויליאם לורנס בראג (Sir William Lawrence Bragg), הבינו כי ניתן להגיע למסקנות אודות המבנה האטומי של גבישים מן התבניות המתקבלות מעקיפה של קרני רנטגן.
1924 – מחקרים מיקרוסקופיים בהם השתמשו בשיטות צביעה מיוחדות ל- DNAולחלבונים הוכיחו כי שני סוגי החומר האלה נמצאים בכרומוזומים.
1927 – ניקולאי קוזלוב (Nikolai Koltsov) שהיה ציטולוג רוסי, הציע כי תכונות מוּרָשׁוֹת עוברות על-ידי "מולקולת ענק תורשתית" העשויה להיות מורכבת משני גדילים שישוכפלו במנגנון שבו כל גדיל ישמש כתבנית לשכפול (בכך הקדים קוזלוב ב-25 שנים את מודל הסליל הכפול עליו קיבלו ווטסון וקריק את פרס נובל).
1928 – פרנקלין גריפית (Franklin Griffith) ביצע ניסוי (Griffith's experiment) בו מצא שמידע גנטי יכול לעבור מחיידקים שהומתו בחום לחיידקים חיים. זו הייתה ההוכחה הראשונה שהחומר הגנטי יציב בחימום.
1931 – ברברה מקלינטוק (Barbara McClintock) גילתה את השחלוף (Chromosomal crossover) המתרחש בתחילת תהליך המיוזה בין חלקים של כרומוזומים הומולוגיים.
1944 – אוסוולד אוורי (Oswald Avery) ועמיתיו מבצעים ניסוי בו הם מזהים את ה"חומר המעביר" של גריפית הוא DNA. קביעה זו התקבלה בבוז על-ידי החוקרים האחרים בשטח מכיוון שרובם עדיין חשבו שמבנה ה- DNA פשוט מכדי שישמש להעברת מידע גנטי.
1949 – אדווין צ'ארגף (Erwin Chargaff) מצא כי בכל המינים שנבדקו יש שוני בכמויות ה- DNA ובהרכב הבסיסים שלו אך בכל מין הייתה כמות האדנין (A) זהה לכמות התימין (T), וכמות הגואנין (G) זהה לכמות הציטוזין (C).
1953 – פרנסיס קריק (Francis Crick), ג'יימס ווטסון (James Dewey Watson) ורוזלינד פרנקלין (Rosalind Franklin) קבעו את מודל הסליל הכפול של DNA.
1961 – פרנסיס קריק (Francis Crick) וסידני ברמר (Sydney Brenner) גילו כי שלושה בסיסים (קודון) דרושים כדי לְקוֹדֵד חומצת אמינו אחת. כידוע, חיבור של מספר חומצות אמיניות יוצר חלבון ולכן, בסוף כל רצף גנטי ליצירת חלבון מסוים נמצא קודון סיום – Stop Codon שתפקידו לסיים את הקידוד לחלבון הספציפי, בכדי להתחיל לייצר את החלבון הבא.
1966 – צוותים בראשותם של מרשל נירנברג (Marshal Warren Nirenberg‏) והאר גובינד קורנה(Har Gobind Khorana), הראו כי קודונים של שלושה בסיסים הם השפה שבה RNA מהווה את המתווך ביצירת חלבונים.
1973 – בפעם הראשונה הועבר DNA מיצור אחד לאחר. הסיפור החל בפגישה שהתרחשה בכנס מדעי בהוואי בין סטנלי כהן (Stanley Cohen) והרברט בויאר (Herbert Boyer). כהן פיתח שיטה לבידוד של גנים ספציפיים בפלסמידים של החיידק E. coli, ובויאר גילה אנזים מגביל (restriction enzyme). הם איחדו את שטחי המומחיות שלהם ובזאת נפתח העידן של תעשיית הגנטיקה המולקולרית המגלגלת ביליוני דולר.
1977 – בפעם הראשונה סונתזה תרופה אנושית, האינסולין, על-ידי החיידק E. coli.
להלן אתר המתאר כיצד נעשה הדבר:
http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm
1980 – פותחה "תגובת השרשרת של פולימראז" המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. שיטה זה היוותה פריצת דרך להיבטים שונים של מחקר ושימושים ב-DNA, בין השאר לפיתוח הדרך לקבוע את טביעת אצבעות של DNA על-ידי אלק ג'פריס (Alec Jeffreys) ב-1984.
1997 – פורסמה לראשונה ההצלחה לשיבוט של יצור בעל דם חם – הכבשה דולי.
2000 –הסתיים פרויקט המיפוי של הגנום האנושי

 


==חלק שני – כיצד משפיע הידע המצטבר אודות הד.נ.א על עולמנו?==
='''1. מהי המשמעות של מיפוי הגנום האנושי?'''=
אחד הגורמים השנויים במחלוקת ביותר בשנים האחרונות, הוא כל נושא המחקרים ב- DNA לסוגיהם השונים. נראה כאילו מאז הויכוח על מקומם היחסי של הארץ והשמש ביקום, לא היה נושא מדעי אשר ייצר כל-הרבה מחלוקות ואמוציות ואשר כיכב כל-כך במוּדָעוּת האנושית.
מטבע הדברים אין כל אפשרות לצטט אפילו חלק קטן ביותר מכל מה שנאמר ונכתב על הנושא, ולכן מובא כאן לקט מצומצם ביותר ונעשה ניסיון להציג מדגם של דעות חלוקות.

מפת הגנום: אתגר העתיד של האנושות
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18031
הגנום האנושי : מבוכה מוסרית והשג מדעי
http://lib.cet.ac.il/PAGES/item.asp?item=17687&id=92

 

'''2. ד.נ.א בשרות הרפואה'''
קיימים תחומים רבים בהם קיים קשר בין המחקרים ב- DNAלבין הרפואה. הוותיק ביותר הוא, קרוב לוודאי הייצור של תרופות. כפי שהוזכר, כבר ב-1977 הוחל בייצור של אינסולין ולאחר מכן, בתחילת שנות ה-80, הורמון הגדילה.
בין ההיבטים של תרומת הידע אודות DNA לרפואה, ניתן להתייחס לייצור תרופות (Genetic Engineering in Medicine) בשיטות ביוגנטיות, איתור נשאות של מחלות תורשתיות, (דוגמה ידועה היא התופעה של הופעת סרטן שד בנשים מאותה משפחה), יעוץ גנטי לפני הכניסה להריון, ריפוי בעזרת החדרה של גנים (Gene therapy), האפשרות, בעתיד, לתכנן רפואה מותאמת אישית (Personalized medicine) ועוד.

 

'''3.הד.נ.א בשרות החקלאות'''
השימוש בשיטות ביוגנטיות בחקלאות גורם לויכוחים ולעיתים אפילו לסכסוכים אלימים. ב-1998 פרסם דר' פוסטזי (Árpád Pusztai) בתכנית רַאֲיוֹנוֹת פופולרית בטלוויזיה הבריטית תוצאות של מחקרים שערך בחולדות שהואכלו בתפוחי-אדמה מהונדסים גנטית. לפי טענתו התגלו בחולדות שינויים במערכות החיסון והעיכול של החולדות. בעקבות השערורייה שהתחוללה פוטר דר' פוסטזי ממקום עבודתו והועלו טענות רבות נגד הניסוי שבוצע. כיום ניתן, במידה מסוימת, לחלק את העולם למדינות המתנגדות לשימוש במזון מהונדס (מדינות אירופה) ולאלו העוסקות בפיתוח זנים חדשים (ארה"ב, לדוגמה). הדאגה העיקרית המכתיבה במידה רבה את הצורך להמשך מחקרים בנושא הוא הפחד מפני סכנת הרעב בעולם שבו מספר האנשים גדל והולך ואילו שטחי העיבוד הולכים וקטנים.

'''קישורים בנושא:'''
הנדסה גנטית בצמחים
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3929435,00.html

מי מפחד מצמחים מהונדסים?
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=9533&id=92

צמחים מהונדסים – החשש והכורח
http://www.hayadan.org.il/gal60gm-101003/

צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם
http://telem.openu.ac.il/courses/c20237/engplant2-g.htm

חיסונים ירוקים : על חקלאות מולקולרית בשרות הרפואה
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18032&id=92

פיתוחים מיוחדים
צמח שפולט אור כאשר הוא צמא: http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3225419,00.html

 

'''4. הד.נ.א בשרות המשטרה'''
שני גילויים במיוחד הפכו את ה- DNAלמכשיר החשוב ביותר בכל חקירות המשטרה. הראשון הוא פיתוח "תגובת השרשרת של פולימראז" (PCR ,polymerase chain reaction), המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. כמו שאמר קארי מוליס (Kary Banks Mullis), אחד מראשוני המפתחים של השיטה הזו:
"Beginning with a single molecule of the genetic material DNA, the PCR can generate 100 billion similar molecules in an afternoon. The reaction is easy to execute. It requires no more than a test tube, a few simple reagents, and a source of heat."
הגילוי השני שקידם את המקום שה- DNAתופש בעבודת המשטרה הוא השיטה לקביעת טביעת אצבעות של DNA שפותחה על-ידי אלק ג'פריז (Alec Jeffreys) ב-1984, שיטה המכונה גם "יצירת פרופיל של דנ"א (DNA profiling).
העובדה שניתן לשכפל דגימות של DNA מאפשר להשתמש במדגמים זעירים שהושארו בזירת הפשע, לדוגמה על בדל סיגריה, על כוס ששתו ממנה או אפילו על בול או מעטפה שמישהו ליקק אותם כדי להדביקם. השיטה הזו מאפשרת להביא פושעים לדין, או לחילופין לשחרר אנשים שנעצרו ללא אשם. (בארה"ב הוקמו מספר קבוצות של עורכי דין מתנדבים המטפלים במקרים של אנשים שהואשמו באונס, הטוענים כי הם לא אשמים וקיימות עדויות משפטיות שניתן לבודקן. לדוגמה, http://www.innocenceproject.org/about )
גם המשטרה בארץ מנצלת את היכולות החדשות שהוזכרו כדי להיעזר בפענוח פשעים. לדוגמה: http://news.nana10.co.il/Article/?ArticleID=560737&TypeID=1. היא גם יצרה בנק לדגימות של פושעים.
ריאיון עם פרופ' יוסף אלמוג, ראש קבוצת המחקר לכימיה פורנסית באוניברסיטה העברית בירושלים

 

'''5. הד.נ.א וחקר האבולוציה'''
ההתפתחויות בידע אודות ה- DNAפתחו שדה חדש ורחב למחקרים אודות התפתחות המין האנושי והאופן בו אוכלסו היבשות השונות. הדרך בה נעשה הדבר היא על-ידי מעקב על פיזור המוטציות באוכלוסיות שונות. בדרך כלל נבדק פיזור המוטציות בכרומוזום Y, הכרומוזום המועבר מאב לבן, או בכרומוזומים המועברים מן האם דרך המיטוכונדריה.
במעבר מדור אחד למשנהו, ה- DNAנשמר אך מפעם לפעם מתרחשות מוטציות העשויות להיות מועברות לדורות הבאים. כאשר מתרחשת מוטציה כזאת, היא מועברת לצאצאים בדורות הבאים. אם צאצא (אחד או יותר) עובר לחלק ארץ אחרת, המוטציה עוברת אתו וכך ניתן לעקוב אחרי ההיסטוריה של נדידת אוכלוסיות בחלקי העולם.
בשנת 2005 השיקו IBM ו-ה"נשיונל ג'אוגראפיק" פרויקט בראשותו של ספנסר וואלאס (Spencer Wells), שמטרתו הייתה לעקוב אחרי מסעות המין האנושי לאורך השנים. ספנסר בדק את כרומוזומי Y והגיע למסקנה כי כל בני האדם החיים בימינו הם צאצאיו של גבר אחד שחי לפני כ-60,000 – 90,000 שנים באפריקה.מחקרים אחרים שהתמקדו במטען הגנטי במיטוכונדריה קבעו את קיומה של חוה המיטוכונדריאלית שחייתה, כנראה לפני כ-190,000 – 200,000 שנים. גם חוקרים מן הארץ השתתפו בפרויקט והגיעו למסקנה כי למשך כ-100 אלף שנים פוצל המין האנושי לשניים.
ספנסר סיכם את מסעותיו במסגרת הפרויקט בסרט מסע האדם.

 

'''5. היבטים נוספים של חקר ה- DNA'''
'''א. זיהוי קרבה משפחתית'''
המחקרים ב- DNAמאפשרים לאפיין את מקומנו באילן היוחסין המשפחתי. כיום ניתן לשלוח דגימת DNA ולקבל מידע אודות התפתחות ההיסטוריה המשפחתית.
'''ב. מחקרים ברמה הלאומית'''
להלן כמה דוגמאות:
במחקר שנמשך מספר שנים, נמצא גן משותף אצל כוהנים ללא הבדלי מוצא, אשכנזים וספרדים, תימנים, רוסים וכו'. 80-70 אחוז מהם נושאים בכרומוזום Y שלהם גן משותף בשכיחות גבוהה שאין כמוה בשום קבוצת אוכלוסייה אחרת. אצל יהודים שאינם כוהנים, ואצל גויים, אפשר למצוא את הגן הזה בשכיחות של 5% בלבד. הגן הזה מעיד על היות הכוהנים בני אותה משפחה, צאצאיו של איש אחד שהוא אבי המשפחה. גן זה כונה בשם הגן הכוהני.
למציאותו של הגן הכוהני יש השלכות מעבר לאישור של היות הכוהנים צאצאיו של אדם אחד. לדוגמה, בדרום אפריקה ישנו שבט – שבט הלֵמְבָּה, קבוצה של כ-70,000 שחורי עור אשר לפי המסורת שלהם, כוהן גדול בשם בּוּבָּה, הוציא אותם מיהודה לפני כ-2500 שנה ולאחר גלגולים רבים הם התיישבו בחלק הדרומי של אפריקה. למרות הבידוד שלהם מן העם היהודי, הם שומרים על מספר רב של מסורות כגון: מאמינים באל אחד, שומרים את השבת ומקדשים אותה, אוכלים רק בשר שנשחט בשחיטה כשרה, הזכרים נימולים, חובשים כיפה, ועל המצבות שלהם נמצאים לעיתים קרובות קישוטים של מגן דויד. למרבית ההפתעה נמצא הגן הכוהני אצל למעלה מ- 50 אחוז אצל בני תת-השבט הבּוּבָּה, אנשים הנחשבים על-ידי בני הלֵמְבָּה לשבט הכוהנים שלהם.
בדומה לכך, חוקרים טוענים כי נמצאו שורשי יהודים אנוסי ספרד בשבט אינדיאני.
'''ג. ייעוץ גנטי'''
הידע המצטבר אודות ה- DNAמאפשר לבצע בדיקות גנטיות המאפשרות לחשב מה הם הסיכויים ללידת ילדים עם מומים מולדים. דוגמות בולטות לכך הן המחלות המורות טאי זקס, תלסמיה, סיסטיק פיברוזיס ותסמונת X שביר.
משרד הבריאות מאפשר בדיקות של הסיכונים העובר ללקות במחלות אלו. הגדילו לעשות בעדה החרדית. ב-1983 הוקמה אגודת "דור ישרים" המבצעת בדיקות גנטיות לפני נישואין כדי למנוע מחלות גנטיות הנפוצות אצל יהודים.
ולבסוף, כאָנֶקְדּוֹטָה: האם היטלר היה יהודי?
http://www.nrg.co.il/online/1/ART2/148/733.html

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T11:48:03Z

Yael Shwartz:

==סינדרלה שעלתה לגדולה או: סיפורו של הד.נ.א==

'''חיברה: ד"ר רות בן צבי'''
'''המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע'''


===ההיסטוריה של הד.נ.א===
עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


(br>

1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו: 

1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו. 

2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1. 

3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור. 
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות. 
 
1869 – פרידריך מיצ'נר (Johann Friedrich Miescher) גילה בתוך מוגלה שנמצאה על תחבושות שנזרקו חומר בעל תכונות חומציות חלשות. היות והחומר נמצא בתוך גרעיני התאים הוא כינה אותו בשם "נוקלאון". חומר זה כונה לאחר מכן בשם – DNA.
1878 – אלברט קוסל (Ludwig Karl Martin Leonhard Albrecht Kossel) קבע את המבנה הכימי של חמש המולקולות המרכיבות את חומצות הגרעין: אדנין, ציטוזין, גואנין, טימין ואורציל.
1882 – וולטר פלמינג (Walther Fleming) היה חלוץ בשימוש בצבעי אנילין לחקר מבנה התא. הוא מצא כי שימוש בסוג מסוים של צבע מגלה חומר דמוי חוטים בגרעיני תאים. הוא הרג תאים שונים ומיפה את השינויים החלים בשלבים השונים של חלוקתם. הוא הצליח להראות כי החוטים, שנקראו לאחר מכן כרומוזומים, מתקצרים, מִתְעַבִּים ומתפצלים לאורכם לשני חלקים שכל אחד מהם נודד לקוטב אחר של התא. הוא כינה את התהליך כולו בשם מיטוזה. ההשלכות של תגלית זו לא הוערכו עד שנתגלתה מחדש תגליתו של מנדל וניתן היה לראות את הקשר בין השניים.
1900 – משנתו של מנדל נתגלתה מחדש באופן בלתי תלוי על-ידי שלושה חוקרים.
1902 – שני חוקרים, וולטר סאטון (Walter Stanborough Sutton) ותיאודור בובארי (Theodor Boveri), הציגו את תיאוריית הכרומוזומים (Boveri–Sutton chromosome theory) הקובעת באופן מוחלט כי הכרומוזומים הם מעבירי התורשה. הם הראו גם את הקשר בין הכרומוזומים לבין חוקי התורשה כפי שניסח מנדל בזמנו ואשר התגלו מחדש. סאטון הציע גם כי הכרומוזומים נושאים גנים והם האחראים להעברת תכונות וזאת בניגוד למה שחשבו אז כי כל תכונה מועברת על-ידי כרומוזום שלם.
1912 – הפיזיקאים וויליאם הנרי בראג (Sir William Henry Bragg) ובנו וויליאם לורנס בראג (Sir William Lawrence Bragg), הבינו כי ניתן להגיע למסקנות אודות המבנה האטומי של גבישים מן התבניות המתקבלות מעקיפה של קרני רנטגן.
1924 – מחקרים מיקרוסקופיים בהם השתמשו בשיטות צביעה מיוחדות ל- DNAולחלבונים הוכיחו כי שני סוגי החומר האלה נמצאים בכרומוזומים.
1927 – ניקולאי קוזלוב (Nikolai Koltsov) שהיה ציטולוג רוסי, הציע כי תכונות מוּרָשׁוֹת עוברות על-ידי "מולקולת ענק תורשתית" העשויה להיות מורכבת משני גדילים שישוכפלו במנגנון שבו כל גדיל ישמש כתבנית לשכפול (בכך הקדים קוזלוב ב-25 שנים את מודל הסליל הכפול עליו קיבלו ווטסון וקריק את פרס נובל).
1928 – פרנקלין גריפית (Franklin Griffith) ביצע ניסוי (Griffith's experiment) בו מצא שמידע גנטי יכול לעבור מחיידקים שהומתו בחום לחיידקים חיים. זו הייתה ההוכחה הראשונה שהחומר הגנטי יציב בחימום.
1931 – ברברה מקלינטוק (Barbara McClintock) גילתה את השחלוף (Chromosomal crossover) המתרחש בתחילת תהליך המיוזה בין חלקים של כרומוזומים הומולוגיים.
1944 – אוסוולד אוורי (Oswald Avery) ועמיתיו מבצעים ניסוי בו הם מזהים את ה"חומר המעביר" של גריפית הוא DNA. קביעה זו התקבלה בבוז על-ידי החוקרים האחרים בשטח מכיוון שרובם עדיין חשבו שמבנה ה- DNA פשוט מכדי שישמש להעברת מידע גנטי.
1949 – אדווין צ'ארגף (Erwin Chargaff) מצא כי בכל המינים שנבדקו יש שוני בכמויות ה- DNA ובהרכב הבסיסים שלו אך בכל מין הייתה כמות האדנין (A) זהה לכמות התימין (T), וכמות הגואנין (G) זהה לכמות הציטוזין (C).
1953 – פרנסיס קריק (Francis Crick), ג'יימס ווטסון (James Dewey Watson) ורוזלינד פרנקלין (Rosalind Franklin) קבעו את מודל הסליל הכפול של DNA.
1961 – פרנסיס קריק (Francis Crick) וסידני ברמר (Sydney Brenner) גילו כי שלושה בסיסים (קודון) דרושים כדי לְקוֹדֵד חומצת אמינו אחת. כידוע, חיבור של מספר חומצות אמיניות יוצר חלבון ולכן, בסוף כל רצף גנטי ליצירת חלבון מסוים נמצא קודון סיום – Stop Codon שתפקידו לסיים את הקידוד לחלבון הספציפי, בכדי להתחיל לייצר את החלבון הבא.
1966 – צוותים בראשותם של מרשל נירנברג (Marshal Warren Nirenberg‏) והאר גובינד קורנה(Har Gobind Khorana), הראו כי קודונים של שלושה בסיסים הם השפה שבה RNA מהווה את המתווך ביצירת חלבונים.
1973 – בפעם הראשונה הועבר DNA מיצור אחד לאחר. הסיפור החל בפגישה שהתרחשה בכנס מדעי בהוואי בין סטנלי כהן (Stanley Cohen) והרברט בויאר (Herbert Boyer). כהן פיתח שיטה לבידוד של גנים ספציפיים בפלסמידים של החיידק E. coli, ובויאר גילה אנזים מגביל (restriction enzyme). הם איחדו את שטחי המומחיות שלהם ובזאת נפתח העידן של תעשיית הגנטיקה המולקולרית המגלגלת ביליוני דולר.
1977 – בפעם הראשונה סונתזה תרופה אנושית, האינסולין, על-ידי החיידק E. coli.
להלן אתר המתאר כיצד נעשה הדבר:
http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm
1980 – פותחה "תגובת השרשרת של פולימראז" המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. שיטה זה היוותה פריצת דרך להיבטים שונים של מחקר ושימושים ב-DNA, בין השאר לפיתוח הדרך לקבוע את טביעת אצבעות של DNA על-ידי אלק ג'פריס (Alec Jeffreys) ב-1984.
1997 – פורסמה לראשונה ההצלחה לשיבוט של יצור בעל דם חם – הכבשה דולי.
2000 –הסתיים פרויקט המיפוי של הגנום האנושי

 


===חלק שני – כיצד משפיע הידע המצטבר אודות הד.נ.א על עולמנו?===
'''1. מהי המשמעות של מיפוי הגנום האנושי?'''
אחד הגורמים השנויים במחלוקת ביותר בשנים האחרונות, הוא כל נושא המחקרים ב- DNA לסוגיהם השונים. נראה כאילו מאז הויכוח על מקומם היחסי של הארץ והשמש ביקום, לא היה נושא מדעי אשר ייצר כל-הרבה מחלוקות ואמוציות ואשר כיכב כל-כך במוּדָעוּת האנושית.
מטבע הדברים אין כל אפשרות לצטט אפילו חלק קטן ביותר מכל מה שנאמר ונכתב על הנושא, ולכן מובא כאן לקט מצומצם ביותר ונעשה ניסיון להציג מדגם של דעות חלוקות.

מפת הגנום: אתגר העתיד של האנושות
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18031
הגנום האנושי : מבוכה מוסרית והשג מדעי
http://lib.cet.ac.il/PAGES/item.asp?item=17687&id=92

 

'''2. ד.נ.א בשרות הרפואה'''
קיימים תחומים רבים בהם קיים קשר בין המחקרים ב- DNAלבין הרפואה. הוותיק ביותר הוא, קרוב לוודאי הייצור של תרופות. כפי שהוזכר, כבר ב-1977 הוחל בייצור של אינסולין ולאחר מכן, בתחילת שנות ה-80, הורמון הגדילה.
בין ההיבטים של תרומת הידע אודות DNA לרפואה, ניתן להתייחס לייצור תרופות (Genetic Engineering in Medicine) בשיטות ביוגנטיות, איתור נשאות של מחלות תורשתיות, (דוגמה ידועה היא התופעה של הופעת סרטן שד בנשים מאותה משפחה), יעוץ גנטי לפני הכניסה להריון, ריפוי בעזרת החדרה של גנים (Gene therapy), האפשרות, בעתיד, לתכנן רפואה מותאמת אישית (Personalized medicine) ועוד.

 

'''3.הד.נ.א בשרות החקלאות'''
השימוש בשיטות ביוגנטיות בחקלאות גורם לויכוחים ולעיתים אפילו לסכסוכים אלימים. ב-1998 פרסם דר' פוסטזי (Árpád Pusztai) בתכנית רַאֲיוֹנוֹת פופולרית בטלוויזיה הבריטית תוצאות של מחקרים שערך בחולדות שהואכלו בתפוחי-אדמה מהונדסים גנטית. לפי טענתו התגלו בחולדות שינויים במערכות החיסון והעיכול של החולדות. בעקבות השערורייה שהתחוללה פוטר דר' פוסטזי ממקום עבודתו והועלו טענות רבות נגד הניסוי שבוצע. כיום ניתן, במידה מסוימת, לחלק את העולם למדינות המתנגדות לשימוש במזון מהונדס (מדינות אירופה) ולאלו העוסקות בפיתוח זנים חדשים (ארה"ב, לדוגמה). הדאגה העיקרית המכתיבה במידה רבה את הצורך להמשך מחקרים בנושא הוא הפחד מפני סכנת הרעב בעולם שבו מספר האנשים גדל והולך ואילו שטחי העיבוד הולכים וקטנים.

'''קישורים בנושא:'''
הנדסה גנטית בצמחים
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3929435,00.html

מי מפחד מצמחים מהונדסים?
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=9533&id=92

צמחים מהונדסים – החשש והכורח
http://www.hayadan.org.il/gal60gm-101003/

צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם
http://telem.openu.ac.il/courses/c20237/engplant2-g.htm

חיסונים ירוקים : על חקלאות מולקולרית בשרות הרפואה
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18032&id=92

פיתוחים מיוחדים
צמח שפולט אור כאשר הוא צמא: http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3225419,00.html

 

'''4. הד.נ.א בשרות המשטרה'''
שני גילויים במיוחד הפכו את ה- DNA למכשיר החשוב ביותר בכל חקירות המשטרה. הראשון הוא פיתוח "תגובת השרשרת של פולימראז" (PCR ,polymerase chain reaction), המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. כמו שאמר קארי מוליס (Kary Banks Mullis), אחד מראשוני המפתחים של השיטה הזו:
"Beginning with a single molecule of the genetic material DNA, the PCR can generate 100 billion similar molecules in an afternoon. The reaction is easy to execute. It requires no more than a test tube, a few simple reagents, and a source of heat."
הגילוי השני שקידם את המקום שה- DNAתופש בעבודת המשטרה הוא השיטה לקביעת טביעת אצבעות של DNA שפותחה על-ידי אלק ג'פריז (Alec Jeffreys) ב-1984, שיטה המכונה גם "יצירת פרופיל של דנ"א (DNA profiling).
העובדה שניתן לשכפל דגימות של DNA מאפשר להשתמש במדגמים זעירים שהושארו בזירת הפשע, לדוגמה על בדל סיגריה, על כוס ששתו ממנה או אפילו על בול או מעטפה שמישהו ליקק אותם כדי להדביקם. השיטה הזו מאפשרת להביא פושעים לדין, או לחילופין לשחרר אנשים שנעצרו ללא אשם. (בארה"ב הוקמו מספר קבוצות של עורכי דין מתנדבים המטפלים במקרים של אנשים שהואשמו באונס, הטוענים כי הם לא אשמים וקיימות עדויות משפטיות שניתן לבודקן. לדוגמה, http://www.innocenceproject.org/about )
גם המשטרה בארץ מנצלת את היכולות החדשות שהוזכרו כדי להיעזר בפענוח פשעים. לדוגמה: http://news.nana10.co.il/Article/?ArticleID=560737&TypeID=1. היא גם יצרה בנק לדגימות של פושעים.

 

'''5. הד.נ.א וחקר האבולוציה'''

גנטיקה אבולוציונית אנושית
http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%92%D7%A0%D7%98%D7%99%D7%A7%D7%94_%D7%90%D7%91%D7%95%D7%9C%D7%95%D7%A6%D7%99%D7%95%D7%A0%D7%99%D7%AA

מאמר ארוך על השתלשלות המין האנושי
http://www.duerinck.com/migrate.html
בדיקת סמני DNA
Genetic marker

מסע האדם לוקה וולאס marker
היטלר היה יהודי?
http://www.nrg.co.il/online/1/ART2/148/733.html
10 אדם ו-18 חווה http://partners.nytimes.com/library/national/science/050200sci-genetics-evolution.html

It would take a person typing 60 words per minute, eight hours a day, around 50 years to type the human genome.
Genetic Genealogy

בשרות המשטרה
מאמר על אלמוג:
http://sciam.co.il/archives/916

בשרות הארכיאולוגיה

אבולוציה של האדם
גם הגנום האנושי מוכיח: מוצא האדם מאפריקה
יבמ ונשיונל ג'אוגראפיק משיקות מיזם מחקר ראשון מסוגו: מיפוי תהליכי אכלוס כדור הארץ

לימוד ההיסטוריה האנושית על ידי השונות הגנטית
בין בני אדם ב-DNA של המיטוכונדריה

פרויקט הגנוגרפיה

The Journey of Man: A Genetic Odyssey
http://en.wikipedia.org/wiki/The_Journey_of_Man:_A_Genetic_Odyssey

Various Y-chromosome studies[33][34][35] demonstrated that the San carry some of the most divergent (oldest) Y-chromosome haplogroups. These haplogroups are specific sub-groups of haplogroups A and B, the two earliest branches on the human Y-chromosome tree.
Mitochondrial DNA studies also showed evidence that the San people carry high frequencies of the earliest haplogroup branches in the human mitochondrial DNA tree. The most divergent (oldest) mitochondrial haplogroup, L0d, has been identified at its highest frequencies in the southern African San groups.[36][33][37][38]

DNA Testing: Its Uses in Today's Modern Society
http://voices.yahoo.com/dna-testing-its-uses-todays-modern-society-159998.html

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T11:40:16Z

Yael Shwartz:

==סינדרלה שעלתה לגדולה או: סיפורו של הד.נ.א==

'''חיברה: ד"ר רות בן צבי'''
'''המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע'''



===ההיסטוריה של ה-DNA===

עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


(br>

1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו: 

1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו. 

2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1. 

3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור. 
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות. 



[http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm סנתטיזת אינסולין]
תגובת השרשרת של פולימראז
סינדרלה שעלתה לגדולה
או
סיפורו של ה-DNA

חלק ראשון – ההיסטוריה של ה-DNA

עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.

1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו:
1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו.
2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1.
3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור.
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות.
1869 – פרידריך מיצ'נר (Johann Friedrich Miescher) גילה בתוך מוגלה שנמצאה על תחבושות שנזרקו חומר בעל תכונות חומציות חלשות. היות והחומר נמצא בתוך גרעיני התאים הוא כינה אותו בשם "נוקלאון". חומר זה כונה לאחר מכן בשם – DNA.
1878 – אלברט קוסל (Ludwig Karl Martin Leonhard Albrecht Kossel) קבע את המבנה הכימי של חמש המולקולות המרכיבות את חומצות הגרעין: אדנין, ציטוזין, גואנין, טימין ואורציל.
1882 – וולטר פלמינג (Walther Fleming) היה חלוץ בשימוש בצבעי אנילין לחקר מבנה התא. הוא מצא כי שימוש בסוג מסוים של צבע מגלה חומר דמוי חוטים בגרעיני תאים. הוא הרג תאים שונים ומיפה את השינויים החלים בשלבים השונים של חלוקתם. הוא הצליח להראות כי החוטים, שנקראו לאחר מכן כרומוזומים, מתקצרים, מִתְעַבִּים ומתפצלים לאורכם לשני חלקים שכל אחד מהם נודד לקוטב אחר של התא. הוא כינה את התהליך כולו בשם מיטוזה. ההשלכות של תגלית זו לא הוערכו עד שנתגלתה מחדש תגליתו של מנדל וניתן היה לראות את הקשר בין השניים.
1900 – משנתו של מנדל נתגלתה מחדש באופן בלתי תלוי על-ידי שלושה חוקרים.
1902 – שני חוקרים, וולטר סאטון (Walter Stanborough Sutton) ותיאודור בובארי (Theodor Boveri), הציגו את תיאוריית הכרומוזומים (Boveri–Sutton chromosome theory) הקובעת באופן מוחלט כי הכרומוזומים הם מעבירי התורשה. הם הראו גם את הקשר בין הכרומוזומים לבין חוקי התורשה כפי שניסח מנדל בזמנו ואשר התגלו מחדש. סאטון הציע גם כי הכרומוזומים נושאים גנים והם האחראים להעברת תכונות וזאת בניגוד למה שחשבו אז כי כל תכונה מועברת על-ידי כרומוזום שלם.
1912 – הפיזיקאים וויליאם הנרי בראג (Sir William Henry Bragg) ובנו וויליאם לורנס בראג (Sir William Lawrence Bragg), הבינו כי ניתן להגיע למסקנות אודות המבנה האטומי של גבישים מן התבניות המתקבלות מעקיפה של קרני רנטגן.
1924 – מחקרים מיקרוסקופיים בהם השתמשו בשיטות צביעה מיוחדות ל- DNAולחלבונים הוכיחו כי שני סוגי החומר האלה נמצאים בכרומוזומים.
1927 – ניקולאי קוזלוב (Nikolai Koltsov) שהיה ציטולוג רוסי, הציע כי תכונות מוּרָשׁוֹת עוברות על-ידי "מולקולת ענק תורשתית" העשויה להיות מורכבת משני גדילים שישוכפלו במנגנון שבו כל גדיל ישמש כתבנית לשכפול (בכך הקדים קוזלוב ב-25 שנים את מודל הסליל הכפול עליו קיבלו ווטסון וקריק את פרס נובל).
1928 – פרנקלין גריפית (Franklin Griffith) ביצע ניסוי (Griffith's experiment) בו מצא שמידע גנטי יכול לעבור מחיידקים שהומתו בחום לחיידקים חיים. זו הייתה ההוכחה הראשונה שהחומר הגנטי יציב בחימום.
1931 – ברברה מקלינטוק (Barbara McClintock) גילתה את השחלוף (Chromosomal crossover) המתרחש בתחילת תהליך המיוזה בין חלקים של כרומוזומים הומולוגיים.
1944 – אוסוולד אוורי (Oswald Avery) ועמיתיו מבצעים ניסוי בו הם מזהים את ה"חומר המעביר" של גריפית הוא DNA. קביעה זו התקבלה בבוז על-ידי החוקרים האחרים בשטח מכיוון שרובם עדיין חשבו שמבנה ה- DNA פשוט מכדי שישמש להעברת מידע גנטי.
1949 – אדווין צ'ארגף (Erwin Chargaff) מצא כי בכל המינים שנבדקו יש שוני בכמויות ה- DNA ובהרכב הבסיסים שלו אך בכל מין הייתה כמות האדנין (A) זהה לכמות התימין (T), וכמות הגואנין (G) זהה לכמות הציטוזין (C).
1953 – פרנסיס קריק (Francis Crick), ג'יימס ווטסון (James Dewey Watson) ורוזלינד פרנקלין (Rosalind Franklin) קבעו את מודל הסליל הכפול של DNA.
1961 – פרנסיס קריק (Francis Crick) וסידני ברמר (Sydney Brenner) גילו כי שלושה בסיסים (קודון) דרושים כדי לְקוֹדֵד חומצת אמינו אחת. כידוע, חיבור של מספר חומצות אמיניות יוצר חלבון ולכן, בסוף כל רצף גנטי ליצירת חלבון מסוים נמצא קודון סיום – Stop Codon שתפקידו לסיים את הקידוד לחלבון הספציפי, בכדי להתחיל לייצר את החלבון הבא.
1966 – צוותים בראשותם של מרשל נירנברג (Marshal Warren Nirenberg‏) והאר גובינד קורנה(Har Gobind Khorana), הראו כי קודונים של שלושה בסיסים הם השפה שבה RNA מהווה את המתווך ביצירת חלבונים.
1973 – בפעם הראשונה הועבר DNA מיצור אחד לאחר. הסיפור החל בפגישה שהתרחשה בכנס מדעי בהוואי בין סטנלי כהן (Stanley Cohen) והרברט בויאר (Herbert Boyer). כהן פיתח שיטה לבידוד של גנים ספציפיים בפלסמידים של החיידק E. coli, ובויאר גילה אנזים מגביל (restriction enzyme). הם איחדו את שטחי המומחיות שלהם ובזאת נפתח העידן של תעשיית הגנטיקה המולקולרית המגלגלת ביליוני דולר.
1977 – בפעם הראשונה סונתזה תרופה אנושית, האינסולין, על-ידי החיידק E. coli.
להלן אתר המתאר כיצד נעשה הדבר:
http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm
1980 – פותחה "תגובת השרשרת של פולימראז" המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. שיטה זה היוותה פריצת דרך להיבטים שונים של מחקר ושימושים ב-DNA, בין השאר לפיתוח הדרך לקבוע את טביעת אצבעות של DNA על-ידי אלק ג'פריס (Alec Jeffreys) ב-1984.
1997 – פורסמה לראשונה ההצלחה לשיבוט של יצור בעל דם חם – הכבשה דולי.
2000 –הסתיים פרויקט המיפוי של הגנום האנושי

חלק שני – כיצד משפיע הידע המצטבר אודות ה- DNAעל עולמנו?

1. מהי המשמעות של מיפוי הגנום האנושי?
אחד הגורמים השנויים במחלוקת ביותר בשנים האחרונות, הוא כל נושא המחקרים ב- DNA לסוגיהם השונים. נראה כאילו מאז הויכוח על מקומם היחסי של הארץ והשמש ביקום, לא היה נושא מדעי אשר ייצר כל-הרבה מחלוקות ואמוציות ואשר כיכב כל-כך במוּדָעוּת האנושית.
מטבע הדברים אין כל אפשרות לצטט אפילו חלק קטן ביותר מכל מה שנאמר ונכתב על הנושא, ולכן מובא כאן לקט מצומצם ביותר ונעשה ניסיון להציג מדגם של דעות חלוקות.

מפת הגנום: אתגר העתיד של האנושות
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18031
הגנום האנושי : מבוכה מוסרית והשג מדעי
http://lib.cet.ac.il/PAGES/item.asp?item=17687&id=92

2. ה-DNA בשרות הרפואה
קיימים תחומים רבים בהם קיים קשר בין המחקרים ב- DNAלבין הרפואה. הוותיק ביותר הוא, קרוב לוודאי הייצור של תרופות. כפי שהוזכר, כבר ב-1977 הוחל בייצור של אינסולין ולאחר מכן, בתחילת שנות ה-80, הורמון הגדילה.
בין ההיבטים של תרומת הידע אודות DNA לרפואה, ניתן להתייחס לייצור תרופות (Genetic Engineering in Medicine) בשיטות ביוגנטיות, איתור נשאות של מחלות תורשתיות, (דוגמה ידועה היא התופעה של הופעת סרטן שד בנשים מאותה משפחה), יעוץ גנטי לפני הכניסה להריון, ריפוי בעזרת החדרה של גנים (Gene therapy), האפשרות, בעתיד, לתכנן רפואה מותאמת אישית (Personalized medicine) ועוד.

3. ה-DNA בשרות החקלאות
השימוש בשיטות ביוגנטיות בחקלאות גורם לויכוחים ולעיתים אפילו לסכסוכים אלימים. ב-1998 פרסם דר' פוסטזי (Árpád Pusztai) בתכנית רַאֲיוֹנוֹת פופולרית בטלוויזיה הבריטית תוצאות של מחקרים שערך בחולדות שהואכלו בתפוחי-אדמה מהונדסים גנטית. לפי טענתו התגלו בחולדות שינויים במערכות החיסון והעיכול של החולדות. בעקבות השערורייה שהתחוללה פוטר דר' פוסטזי ממקום עבודתו והועלו טענות רבות נגד הניסוי שבוצע. כיום ניתן, במידה מסוימת, לחלק את העולם למדינות המתנגדות לשימוש במזון מהונדס (מדינות אירופה) ולאלו העוסקות בפיתוח זנים חדשים (ארה"ב, לדוגמה). הדאגה העיקרית המכתיבה במידה רבה את הצורך להמשך מחקרים בנושא הוא הפחד מפני סכנת הרעב בעולם שבו מספר האנשים גדל והולך ואילו שטחי העיבוד הולכים וקטנים.

הנדסה גנטית בצמחים
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3929435,00.html

מי מפחד מצמחים מהונדסים?
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=9533&id=92

צמחים מהונדסים – החשש והכורח
http://www.hayadan.org.il/gal60gm-101003/

צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם
http://telem.openu.ac.il/courses/c20237/engplant2-g.htm

חיסונים ירוקים : על חקלאות מולקולרית בשרות הרפואה
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18032&id=92

פיתוחים מיוחדים
צמח שפולט אור כאשר הוא צמא: http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3225419,00.html

4. ה-DNA בשרות המשטרה
שני גילויים במיוחד הפכו את ה- DNA למכשיר החשוב ביותר בכל חקירות המשטרה. הראשון הוא פיתוח "תגובת השרשרת של פולימראז" (PCR ,polymerase chain reaction), המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. כמו שאמר קארי מוליס (Kary Banks Mullis), אחד מראשוני המפתחים של השיטה הזו:
"Beginning with a single molecule of the genetic material DNA, the PCR can generate 100 billion similar molecules in an afternoon. The reaction is easy to execute. It requires no more than a test tube, a few simple reagents, and a source of heat."
הגילוי השני שקידם את המקום שה- DNAתופש בעבודת המשטרה הוא השיטה לקביעת טביעת אצבעות של DNA שפותחה על-ידי אלק ג'פריז (Alec Jeffreys) ב-1984, שיטה המכונה גם "יצירת פרופיל של דנ"א (DNA profiling).
העובדה שניתן לשכפל דגימות של DNA מאפשר להשתמש במדגמים זעירים שהושארו בזירת הפשע, לדוגמה על בדל סיגריה, על כוס ששתו ממנה או אפילו על בול או מעטפה שמישהו ליקק אותם כדי להדביקם. השיטה הזו מאפשרת להביא פושעים לדין, או לחילופין לשחרר אנשים שנעצרו ללא אשם. (בארה"ב הוקמו מספר קבוצות של עורכי דין מתנדבים המטפלים במקרים של אנשים שהואשמו באונס, הטוענים כי הם לא אשמים וקיימות עדויות משפטיות שניתן לבודקן. לדוגמה, http://www.innocenceproject.org/about )
גם המשטרה בארץ מנצלת את היכולות החדשות שהוזכרו כדי להיעזר בפענוח פשעים. לדוגמה: http://news.nana10.co.il/Article/?ArticleID=560737&TypeID=1. היא גם יצרה בנק לדגימות של פושעים.

5. ה-DNA וחקר האבולוציה

גנטיקה אבולוציונית אנושית
http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%92%D7%A0%D7%98%D7%99%D7%A7%D7%94_%D7%90%D7%91%D7%95%D7%9C%D7%95%D7%A6%D7%99%D7%95%D7%A0%D7%99%D7%AA

מאמר ארוך על השתלשלות המין האנושי
http://www.duerinck.com/migrate.html
בדיקת סמני DNA
Genetic marker

מסע האדם לוקה וולאס marker
היטלר היה יהודי?
http://www.nrg.co.il/online/1/ART2/148/733.html
10 אדם ו-18 חווה http://partners.nytimes.com/library/national/science/050200sci-genetics-evolution.html

It would take a person typing 60 words per minute, eight hours a day, around 50 years to type the human genome.
Genetic Genealogy

בשרות המשטרה
מאמר על אלמוג:
http://sciam.co.il/archives/916

בשרות הארכיאולוגיה

אבולוציה של האדם
גם הגנום האנושי מוכיח: מוצא האדם מאפריקה
יבמ ונשיונל ג'אוגראפיק משיקות מיזם מחקר ראשון מסוגו: מיפוי תהליכי אכלוס כדור הארץ

לימוד ההיסטוריה האנושית על ידי השונות הגנטית
בין בני אדם ב-DNA של המיטוכונדריה

פרויקט הגנוגרפיה

The Journey of Man: A Genetic Odyssey
http://en.wikipedia.org/wiki/The_Journey_of_Man:_A_Genetic_Odyssey

Various Y-chromosome studies[33][34][35] demonstrated that the San carry some of the most divergent (oldest) Y-chromosome haplogroups. These haplogroups are specific sub-groups of haplogroups A and B, the two earliest branches on the human Y-chromosome tree.
Mitochondrial DNA studies also showed evidence that the San people carry high frequencies of the earliest haplogroup branches in the human mitochondrial DNA tree. The most divergent (oldest) mitochondrial haplogroup, L0d, has been identified at its highest frequencies in the southern African San groups.[36][33][37][38]

DNA Testing: Its Uses in Today's Modern Society
http://voices.yahoo.com/dna-testing-its-uses-todays-modern-society-159998.html

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T11:38:27Z

Yael Shwartz:

==סינדרלה שעלתה לגדולה או: סיפורו של הד.נ.א==
'''חיברה: ד"ר רות בן צבי'''
'''המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע'''


חלק ראשון –

ההיסטוריה של ה-DNA

עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


(br>

1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו: 

1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו. 

2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1. 

3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור. 
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות. 



[http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm סנתטיזת אינסולין]
תגובת השרשרת של פולימראז
סינדרלה שעלתה לגדולה
או
סיפורו של ה-DNA

חלק ראשון – ההיסטוריה של ה-DNA

עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.

1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו:
1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו.
2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1.
3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור.
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות.
1869 – פרידריך מיצ'נר (Johann Friedrich Miescher) גילה בתוך מוגלה שנמצאה על תחבושות שנזרקו חומר בעל תכונות חומציות חלשות. היות והחומר נמצא בתוך גרעיני התאים הוא כינה אותו בשם "נוקלאון". חומר זה כונה לאחר מכן בשם – DNA.
1878 – אלברט קוסל (Ludwig Karl Martin Leonhard Albrecht Kossel) קבע את המבנה הכימי של חמש המולקולות המרכיבות את חומצות הגרעין: אדנין, ציטוזין, גואנין, טימין ואורציל.
1882 – וולטר פלמינג (Walther Fleming) היה חלוץ בשימוש בצבעי אנילין לחקר מבנה התא. הוא מצא כי שימוש בסוג מסוים של צבע מגלה חומר דמוי חוטים בגרעיני תאים. הוא הרג תאים שונים ומיפה את השינויים החלים בשלבים השונים של חלוקתם. הוא הצליח להראות כי החוטים, שנקראו לאחר מכן כרומוזומים, מתקצרים, מִתְעַבִּים ומתפצלים לאורכם לשני חלקים שכל אחד מהם נודד לקוטב אחר של התא. הוא כינה את התהליך כולו בשם מיטוזה. ההשלכות של תגלית זו לא הוערכו עד שנתגלתה מחדש תגליתו של מנדל וניתן היה לראות את הקשר בין השניים.
1900 – משנתו של מנדל נתגלתה מחדש באופן בלתי תלוי על-ידי שלושה חוקרים.
1902 – שני חוקרים, וולטר סאטון (Walter Stanborough Sutton) ותיאודור בובארי (Theodor Boveri), הציגו את תיאוריית הכרומוזומים (Boveri–Sutton chromosome theory) הקובעת באופן מוחלט כי הכרומוזומים הם מעבירי התורשה. הם הראו גם את הקשר בין הכרומוזומים לבין חוקי התורשה כפי שניסח מנדל בזמנו ואשר התגלו מחדש. סאטון הציע גם כי הכרומוזומים נושאים גנים והם האחראים להעברת תכונות וזאת בניגוד למה שחשבו אז כי כל תכונה מועברת על-ידי כרומוזום שלם.
1912 – הפיזיקאים וויליאם הנרי בראג (Sir William Henry Bragg) ובנו וויליאם לורנס בראג (Sir William Lawrence Bragg), הבינו כי ניתן להגיע למסקנות אודות המבנה האטומי של גבישים מן התבניות המתקבלות מעקיפה של קרני רנטגן.
1924 – מחקרים מיקרוסקופיים בהם השתמשו בשיטות צביעה מיוחדות ל- DNAולחלבונים הוכיחו כי שני סוגי החומר האלה נמצאים בכרומוזומים.
1927 – ניקולאי קוזלוב (Nikolai Koltsov) שהיה ציטולוג רוסי, הציע כי תכונות מוּרָשׁוֹת עוברות על-ידי "מולקולת ענק תורשתית" העשויה להיות מורכבת משני גדילים שישוכפלו במנגנון שבו כל גדיל ישמש כתבנית לשכפול (בכך הקדים קוזלוב ב-25 שנים את מודל הסליל הכפול עליו קיבלו ווטסון וקריק את פרס נובל).
1928 – פרנקלין גריפית (Franklin Griffith) ביצע ניסוי (Griffith's experiment) בו מצא שמידע גנטי יכול לעבור מחיידקים שהומתו בחום לחיידקים חיים. זו הייתה ההוכחה הראשונה שהחומר הגנטי יציב בחימום.
1931 – ברברה מקלינטוק (Barbara McClintock) גילתה את השחלוף (Chromosomal crossover) המתרחש בתחילת תהליך המיוזה בין חלקים של כרומוזומים הומולוגיים.
1944 – אוסוולד אוורי (Oswald Avery) ועמיתיו מבצעים ניסוי בו הם מזהים את ה"חומר המעביר" של גריפית הוא DNA. קביעה זו התקבלה בבוז על-ידי החוקרים האחרים בשטח מכיוון שרובם עדיין חשבו שמבנה ה- DNA פשוט מכדי שישמש להעברת מידע גנטי.
1949 – אדווין צ'ארגף (Erwin Chargaff) מצא כי בכל המינים שנבדקו יש שוני בכמויות ה- DNA ובהרכב הבסיסים שלו אך בכל מין הייתה כמות האדנין (A) זהה לכמות התימין (T), וכמות הגואנין (G) זהה לכמות הציטוזין (C).
1953 – פרנסיס קריק (Francis Crick), ג'יימס ווטסון (James Dewey Watson) ורוזלינד פרנקלין (Rosalind Franklin) קבעו את מודל הסליל הכפול של DNA.
1961 – פרנסיס קריק (Francis Crick) וסידני ברמר (Sydney Brenner) גילו כי שלושה בסיסים (קודון) דרושים כדי לְקוֹדֵד חומצת אמינו אחת. כידוע, חיבור של מספר חומצות אמיניות יוצר חלבון ולכן, בסוף כל רצף גנטי ליצירת חלבון מסוים נמצא קודון סיום – Stop Codon שתפקידו לסיים את הקידוד לחלבון הספציפי, בכדי להתחיל לייצר את החלבון הבא.
1966 – צוותים בראשותם של מרשל נירנברג (Marshal Warren Nirenberg‏) והאר גובינד קורנה(Har Gobind Khorana), הראו כי קודונים של שלושה בסיסים הם השפה שבה RNA מהווה את המתווך ביצירת חלבונים.
1973 – בפעם הראשונה הועבר DNA מיצור אחד לאחר. הסיפור החל בפגישה שהתרחשה בכנס מדעי בהוואי בין סטנלי כהן (Stanley Cohen) והרברט בויאר (Herbert Boyer). כהן פיתח שיטה לבידוד של גנים ספציפיים בפלסמידים של החיידק E. coli, ובויאר גילה אנזים מגביל (restriction enzyme). הם איחדו את שטחי המומחיות שלהם ובזאת נפתח העידן של תעשיית הגנטיקה המולקולרית המגלגלת ביליוני דולר.
1977 – בפעם הראשונה סונתזה תרופה אנושית, האינסולין, על-ידי החיידק E. coli.
להלן אתר המתאר כיצד נעשה הדבר:
http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm
1980 – פותחה "תגובת השרשרת של פולימראז" המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. שיטה זה היוותה פריצת דרך להיבטים שונים של מחקר ושימושים ב-DNA, בין השאר לפיתוח הדרך לקבוע את טביעת אצבעות של DNA על-ידי אלק ג'פריס (Alec Jeffreys) ב-1984.
1997 – פורסמה לראשונה ההצלחה לשיבוט של יצור בעל דם חם – הכבשה דולי.
2000 –הסתיים פרויקט המיפוי של הגנום האנושי

חלק שני – כיצד משפיע הידע המצטבר אודות ה- DNAעל עולמנו?

1. מהי המשמעות של מיפוי הגנום האנושי?
אחד הגורמים השנויים במחלוקת ביותר בשנים האחרונות, הוא כל נושא המחקרים ב- DNA לסוגיהם השונים. נראה כאילו מאז הויכוח על מקומם היחסי של הארץ והשמש ביקום, לא היה נושא מדעי אשר ייצר כל-הרבה מחלוקות ואמוציות ואשר כיכב כל-כך במוּדָעוּת האנושית.
מטבע הדברים אין כל אפשרות לצטט אפילו חלק קטן ביותר מכל מה שנאמר ונכתב על הנושא, ולכן מובא כאן לקט מצומצם ביותר ונעשה ניסיון להציג מדגם של דעות חלוקות.

מפת הגנום: אתגר העתיד של האנושות
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18031
הגנום האנושי : מבוכה מוסרית והשג מדעי
http://lib.cet.ac.il/PAGES/item.asp?item=17687&id=92

2. ה-DNA בשרות הרפואה
קיימים תחומים רבים בהם קיים קשר בין המחקרים ב- DNAלבין הרפואה. הוותיק ביותר הוא, קרוב לוודאי הייצור של תרופות. כפי שהוזכר, כבר ב-1977 הוחל בייצור של אינסולין ולאחר מכן, בתחילת שנות ה-80, הורמון הגדילה.
בין ההיבטים של תרומת הידע אודות DNA לרפואה, ניתן להתייחס לייצור תרופות (Genetic Engineering in Medicine) בשיטות ביוגנטיות, איתור נשאות של מחלות תורשתיות, (דוגמה ידועה היא התופעה של הופעת סרטן שד בנשים מאותה משפחה), יעוץ גנטי לפני הכניסה להריון, ריפוי בעזרת החדרה של גנים (Gene therapy), האפשרות, בעתיד, לתכנן רפואה מותאמת אישית (Personalized medicine) ועוד.

3. ה-DNA בשרות החקלאות
השימוש בשיטות ביוגנטיות בחקלאות גורם לויכוחים ולעיתים אפילו לסכסוכים אלימים. ב-1998 פרסם דר' פוסטזי (Árpád Pusztai) בתכנית רַאֲיוֹנוֹת פופולרית בטלוויזיה הבריטית תוצאות של מחקרים שערך בחולדות שהואכלו בתפוחי-אדמה מהונדסים גנטית. לפי טענתו התגלו בחולדות שינויים במערכות החיסון והעיכול של החולדות. בעקבות השערורייה שהתחוללה פוטר דר' פוסטזי ממקום עבודתו והועלו טענות רבות נגד הניסוי שבוצע. כיום ניתן, במידה מסוימת, לחלק את העולם למדינות המתנגדות לשימוש במזון מהונדס (מדינות אירופה) ולאלו העוסקות בפיתוח זנים חדשים (ארה"ב, לדוגמה). הדאגה העיקרית המכתיבה במידה רבה את הצורך להמשך מחקרים בנושא הוא הפחד מפני סכנת הרעב בעולם שבו מספר האנשים גדל והולך ואילו שטחי העיבוד הולכים וקטנים.

הנדסה גנטית בצמחים
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3929435,00.html

מי מפחד מצמחים מהונדסים?
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=9533&id=92

צמחים מהונדסים – החשש והכורח
http://www.hayadan.org.il/gal60gm-101003/

צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם
http://telem.openu.ac.il/courses/c20237/engplant2-g.htm

חיסונים ירוקים : על חקלאות מולקולרית בשרות הרפואה
http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=18032&id=92

פיתוחים מיוחדים
צמח שפולט אור כאשר הוא צמא: http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3225419,00.html

4. ה-DNA בשרות המשטרה
שני גילויים במיוחד הפכו את ה- DNA למכשיר החשוב ביותר בכל חקירות המשטרה. הראשון הוא פיתוח "תגובת השרשרת של פולימראז" (PCR ,polymerase chain reaction), המאפשרת לשכפל עותקים רבים של מקטע DNA. כמו שאמר קארי מוליס (Kary Banks Mullis), אחד מראשוני המפתחים של השיטה הזו:
"Beginning with a single molecule of the genetic material DNA, the PCR can generate 100 billion similar molecules in an afternoon. The reaction is easy to execute. It requires no more than a test tube, a few simple reagents, and a source of heat."
הגילוי השני שקידם את המקום שה- DNAתופש בעבודת המשטרה הוא השיטה לקביעת טביעת אצבעות של DNA שפותחה על-ידי אלק ג'פריז (Alec Jeffreys) ב-1984, שיטה המכונה גם "יצירת פרופיל של דנ"א (DNA profiling).
העובדה שניתן לשכפל דגימות של DNA מאפשר להשתמש במדגמים זעירים שהושארו בזירת הפשע, לדוגמה על בדל סיגריה, על כוס ששתו ממנה או אפילו על בול או מעטפה שמישהו ליקק אותם כדי להדביקם. השיטה הזו מאפשרת להביא פושעים לדין, או לחילופין לשחרר אנשים שנעצרו ללא אשם. (בארה"ב הוקמו מספר קבוצות של עורכי דין מתנדבים המטפלים במקרים של אנשים שהואשמו באונס, הטוענים כי הם לא אשמים וקיימות עדויות משפטיות שניתן לבודקן. לדוגמה, http://www.innocenceproject.org/about )
גם המשטרה בארץ מנצלת את היכולות החדשות שהוזכרו כדי להיעזר בפענוח פשעים. לדוגמה: http://news.nana10.co.il/Article/?ArticleID=560737&TypeID=1. היא גם יצרה בנק לדגימות של פושעים.

5. ה-DNA וחקר האבולוציה

גנטיקה אבולוציונית אנושית
http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%92%D7%A0%D7%98%D7%99%D7%A7%D7%94_%D7%90%D7%91%D7%95%D7%9C%D7%95%D7%A6%D7%99%D7%95%D7%A0%D7%99%D7%AA

מאמר ארוך על השתלשלות המין האנושי
http://www.duerinck.com/migrate.html
בדיקת סמני DNA
Genetic marker

מסע האדם לוקה וולאס marker
היטלר היה יהודי?
http://www.nrg.co.il/online/1/ART2/148/733.html
10 אדם ו-18 חווה http://partners.nytimes.com/library/national/science/050200sci-genetics-evolution.html

It would take a person typing 60 words per minute, eight hours a day, around 50 years to type the human genome.
Genetic Genealogy

בשרות המשטרה
מאמר על אלמוג:
http://sciam.co.il/archives/916

בשרות הארכיאולוגיה

אבולוציה של האדם
גם הגנום האנושי מוכיח: מוצא האדם מאפריקה
יבמ ונשיונל ג'אוגראפיק משיקות מיזם מחקר ראשון מסוגו: מיפוי תהליכי אכלוס כדור הארץ

לימוד ההיסטוריה האנושית על ידי השונות הגנטית
בין בני אדם ב-DNA של המיטוכונדריה

פרויקט הגנוגרפיה

The Journey of Man: A Genetic Odyssey
http://en.wikipedia.org/wiki/The_Journey_of_Man:_A_Genetic_Odyssey

Various Y-chromosome studies[33][34][35] demonstrated that the San carry some of the most divergent (oldest) Y-chromosome haplogroups. These haplogroups are specific sub-groups of haplogroups A and B, the two earliest branches on the human Y-chromosome tree.
Mitochondrial DNA studies also showed evidence that the San people carry high frequencies of the earliest haplogroup branches in the human mitochondrial DNA tree. The most divergent (oldest) mitochondrial haplogroup, L0d, has been identified at its highest frequencies in the southern African San groups.[36][33][37][38]

DNA Testing: Its Uses in Today's Modern Society
http://voices.yahoo.com/dna-testing-its-uses-todays-modern-society-159998.html

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T11:37:48Z

Yael Shwartz:

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-20T11:35:03Z

Yael Shwartz:

==סינדרלה שעלתה לגדולה
או
סיפורו של ה-DNA==

חיברה: ד"ר רות בן צבי
המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע


חלק ראשון –

ההיסטוריה של ה-DNA

עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


(br>

1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו:
1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו. 

2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1. 

3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור. 
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות. 



[http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm סנתטיזת אינסולין]
תגובת השרשרת של פולימראז

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-18T10:45:54Z

Yael Shwartz:

==סינדרלה שעלתה לגדולה
או
סיפורו של ה-DNA==

חיברה: ד"ר רות בן צבי
המחלקה להוראת המעים מכון ויצמן למדע


חלק ראשון –

ההיסטוריה של ה-DNA

עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו:
1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו.
2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1.
3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור.
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות.


[http://www.abpischools.org.uk/res/coResourceImport/modules/hormones/en-flash/geneticeng.cfm סנתטיזת אינסולין]
תגובת השרשרת של פולימראז

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-18T10:44:43Z

Yael Shwartz:

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-18T10:38:29Z

Yael Shwartz:

==סינדרלה שעלתה לגדולה
או
סיפורו של ה-DNA==



חלק ראשון –

ההיסטוריה של ה-DNA

עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו:
1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו.
2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1.
3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור.
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות.

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-18T10:37:33Z

Yael Shwartz:

==
סינדרלה שעלתה לגדולה
או
סיפורו של ה-DNA ==



חלק ראשון –

ההיסטוריה של ה-DNA

עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


1856– 1865 גרגור מנדל (Gregor Mendel) "מייסד" את מדע הגנטיקה.
מנדל היה נזיר שעסק במשך שנים רבות בניסויי הכלאה בין אפונים בעלי תכונות שונות (צבעי פריחה שונים או תכונות הפרי). המיוחד לעבודתו הוא היסוד הכמותי של ניסוייו, כלומר הוא ספר את הצאצאים בעלי התכונות השונות של כל הכלאה (Hybridization). מסקנותיו היו:
1. כל אחד נושא שני פקטורים (בלשון ימינו – גנים) שירש מהוריו.
2. גן עשוי להיות דומיננטי כלומר הוא בא לדי ביטוי בדור השני מכיוון שהוא ממסך את השפעתו של הגן האחר. מנדל כינה את הגן הממוסך בשם פקטור רצסיבי (נשלט). הגן הרצסיבי שב ומתבטא בדור שלאחר מכן ביחס 3:1.
3. הפקטורים נפרדים בשעת יצירת הגמטות (תאי רבייה). כל גמטה נושאת עותק אחד של כל פקטור.
4. בהפריה מתרחש זיווג אקראי של כל הגמטות האפשריות.

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-18T10:36:53Z

Yael Shwartz:

DNA - History of the discovery and current applications (Hebrew)

2012-06-18T10:35:55Z

Yael Shwartz: New page: == סינדרלה שעלתה לגדולה או סיפורו של ה-DNA == חלק ראשון – ההיסטוריה של ה-DNA עם מעט דמיון, אפשר לדמ...

==
סינדרלה שעלתה לגדולה
או
סיפורו של ה-DNA ==

חלק ראשון – ההיסטוריה של ה-DNA

עם מעט דמיון, אפשר לדמות את סיפורו של ה-DNA לסיפורה של סינדרלה. במשך שנים רבות מאוד, למעשה עד לשנות החמישים של המאה העשרים, נחשב ה- DNAכחומר חסר כל חשיבות ביולוגית, ובודאי שהרעיון שזהו החומר הגנטי, כלומר החומר האחראי להעברת כל התכונות הַמּוּלָדוֹת והמיוחדות לכל זן, נחשב למגוחך. המועמד המועדף לתפקיד זה היו החלבונים. יתכן כי מה שגרם להתלהבות הרבה בה ניתן התפקיד הגנטי לחלבונים נבעה, לפחות חלקית, מן העובדה שבאלפא-בית של הלשונות האירופאיות יש כעשרים אותיות ובחלבונים יש כעשרים חומצות אמינו שונות ולכן נראה היה הגיוני לקשר בין השניים.
בסקירה הבאה יובאו נקודות הציון החשובות ביותר בדרך שהעלתה את סינדרלה למקום המכובד בו נמצא כיום ה-DNA.


Sandbox yael shwartz

2012-06-17T09:18:29Z

Yael Shwartz:

<Structure load='2nmz' size='500' frame='true' align='right' caption='Insert caption here' scene='Insert optional scene name here' />
{| class="prettytable"
!wikitext!!rendering!!comments
|-
|
<pre>
{Question
|type="()"}
| A | B | C
+-- A is correct.
-+- B is correct.
--+ C is correct.
</pre>
|
{|width=360|
|
<quiz display=simple>
{Question
|type="()"}
| A | B | C
+-- A is correct.
-+- B is correct.
--+ C is correct.
</quiz>
bla bla bla
<Structure load='2q66' size='500' frame='true' align='right' caption='Insert caption here' scene='Insert optional scene name here' />

Please use the "3D" button above this box to insert a Jmol applet (molecule) on this page.
Or use the four-green-boxes-button to insert scrollable text adjacent
to a Jmol applet. Check out the other buttons as well!
-->

Sandbox yael shwartz

2012-06-13T08:47:08Z

Yael Shwartz:

{| class="prettytable"
!wikitext!!rendering!!comments
|-
|
<pre>
{Question
|type="()"}
| A | B | C
+-- A is correct.
-+- B is correct.
--+ C is correct.
</pre>
|
{|width=360|
|
<quiz display=simple>
{Question
|type="()"}
| A | B | C
+-- A is correct.
-+- B is correct.
--+ C is correct.
</quiz>
bla bla bla
<Structure load='2q66' size='500' frame='true' align='right' caption='Insert caption here' scene='Insert optional scene name here' />

Please use the "3D" button above this box to insert a Jmol applet (molecule) on this page.
Or use the four-green-boxes-button to insert scrollable text adjacent
to a Jmol applet. Check out the other buttons as well!
-->

Sandbox yael shwartz

2012-06-13T08:46:46Z

Yael Shwartz:

User:Yael Shwartz/test1

2012-06-13T08:42:28Z

Yael Shwartz:

 <scene name='User:Yael_Shwartz/test1/Active_site_bs/1'>האתרים הפעילים בחלבון</scene> 
<Structure load='2q66' size='500' frame='true' align='right' caption='Insert caption here' scene='Insert optional scene name here' />

<Structure load='1gzx' size='500' frame='true' align='right' caption='Insert caption here' scene='Insert optional scene name here' />דף זה ישמש לכתיבת דפי תוכן המיועדים להוראת נושא החלבונים במסגרת לימודי כימיה בבית ספר תיכון.
הדפים מיועדים למורים ולתלמידים

=משחקים בייצוגים=
==ייצוגים סתמיים==
<scene name='User:Yael_Shwartz/test1/1acj/1'>iacj</scene>
<Structure load='1stp' size='300' frame='true' align='right' caption='a 3d display of 1stp structure' />

<Structure load='T0499.pdb' size='300' frame='true' align='right' caption='Oxy-Myoglobin, Atomic Resol' />

<scene name='User:Yael_Shwartz/test1/A_scene_example/1'>a scence example</scene>

<scene name='User:Yael_Shwartz/test1/A_scene_example2/2'>example2</scene>

<scene name='User:Yael_Shwartz/test1/1acj/2'>TextToBeDisplayed</scene>
<scene name='Oseltamivir/His/2'>shifts Glu 276 into the binding site</scene>
==כאן יופיע טקסט ==
=====The true colors=====
As you can see, there are <scenename='User:Yael Shwartz/myglobine/1a6m>four</scene> identical gray, red, blue and orange colored, made-of-balls elements. Let's take a closer look to <scene name='User:Jaime_Prilusky/How_do_we_get_the_oxygen_we_breathe/1hho_bio/6'>one</scene> of them. This is the ''''heme'''' group, the functional unit of hemoglobin.
''WAIT'': are those the true colors of the heme group? Not really. We are looking at a representation of the real structure, artificially colored following the [[CPK|Corey-Pauling-Koltun]] scheme ( {{Template:ColorKey_Element_C}}
{{Template:ColorKey_Element_H}}
{{Template:ColorKey_Element_O}}
{{Template:ColorKey_Element_N}}
{{Template:ColorKey_Element_S}}
{{Template:ColorKey_Element_Fe}} ). ''Remember'': these are artificial representations, using colors, textures, styles and forms chosen with the purpose of helping us to better understand the reality in its rich spacial configuration.
This model of the heme group is represented here in a
<scene name='User:Jaime_Prilusky/How_do_we_get_the_oxygen_we_breathe/1hho_hem_styles/1'>spacefill</scene> mode, but we can also draw it as
<scene name='User:Jaime_Prilusky/How_do_we_get_the_oxygen_we_breathe/1hho_hem_styles/2'>ball and sticks</scene>, maintaining always the same spacial structure and color coded information.

scene name='colorGROUP'>N to C terminus</scene
<scene name='User:Yael_Shwartz/test1/Test1/1'>סלילי אלפא</scene>

<scene name='User:Yael_Shwartz/test1/Ac1_in_my_protein/1'>אתר פעיל 1</scene>
<scene name='User:Yael_Shwartz/test1/Ac1_in_my_protein/3'>חומצות אמינו באתר הפעיל</scene>

User:Yael Shwartz/test1

2012-06-13T08:34:27Z

Yael Shwartz:

User:Yael Shwartz/test1

2012-06-13T07:52:56Z

Yael Shwartz:

<Structure load='2q66' size='500' frame='true' align='right' caption='Insert caption here' scene='Insert optional scene name here' />

<Structure load='1gzx' size='500' frame='true' align='right' caption='Insert caption here' scene='Insert optional scene name here' />דף זה ישמש לכתיבת דפי תוכן המיועדים להוראת נושא החלבונים במסגרת לימודי כימיה בבית ספר תיכון.
הדפים מיועדים למורים ולתלמידים

=משחקים בייצוגים=
==ייצוגים סתמיים==
<scene name='User:Yael_Shwartz/test1/1acj/1'>iacj</scene>
<Structure load='1stp' size='300' frame='true' align='right' caption='a 3d display of 1stp structure' />

<Structure load='T0499.pdb' size='300' frame='true' align='right' caption='Oxy-Myoglobin, Atomic Resol' />

<scene name='User:Yael_Shwartz/test1/A_scene_example/1'>a scence example</scene>

<scene name='User:Yael_Shwartz/test1/A_scene_example2/2'>example2</scene>

<scene name='User:Yael_Shwartz/test1/1acj/2'>TextToBeDisplayed</scene>
<scene name='Oseltamivir/His/2'>shifts Glu 276 into the binding site</scene>
==כאן יופיע טקסט ==
=====The true colors=====
As you can see, there are <scenename='User:Yael Shwartz/myglobine/1a6m>four</scene> identical gray, red, blue and orange colored, made-of-balls elements. Let's take a closer look to <scene name='User:Jaime_Prilusky/How_do_we_get_the_oxygen_we_breathe/1hho_bio/6'>one</scene> of them. This is the ''''heme'''' group, the functional unit of hemoglobin.
''WAIT'': are those the true colors of the heme group? Not really. We are looking at a representation of the real structure, artificially colored following the [[CPK|Corey-Pauling-Koltun]] scheme ( {{Template:ColorKey_Element_C}}
{{Template:ColorKey_Element_H}}
{{Template:ColorKey_Element_O}}
{{Template:ColorKey_Element_N}}
{{Template:ColorKey_Element_S}}
{{Template:ColorKey_Element_Fe}} ). ''Remember'': these are artificial representations, using colors, textures, styles and forms chosen with the purpose of helping us to better understand the reality in its rich spacial configuration.
This model of the heme group is represented here in a
<scene name='User:Jaime_Prilusky/How_do_we_get_the_oxygen_we_breathe/1hho_hem_styles/1'>spacefill</scene> mode, but we can also draw it as
<scene name='User:Jaime_Prilusky/How_do_we_get_the_oxygen_we_breathe/1hho_hem_styles/2'>ball and sticks</scene>, maintaining always the same spacial structure and color coded information.

scene name='colorGROUP'>N to C terminus</scene
<scene name='User:Yael_Shwartz/test1/Test1/1'>סלילי אלפא</scene>

<scene name='User:Yael_Shwartz/test1/Ac1_in_my_protein/1'>אתר פעיל 1</scene>
<scene name='User:Yael_Shwartz/test1/Ac1_in_my_protein/3'>חומצות אמינו באתר הפעיל</scene>

Sandbox yael shwartz

2012-06-13T07:06:41Z

Yael Shwartz:

Sandbox yael shwartz

2012-06-13T07:05:25Z

Yael Shwartz:

Sandbox yael shwartz

2012-06-11T12:27:35Z

Yael Shwartz: New page: <!-- Please use the "3D" button above this box to insert a Jmol applet (molecule) on this page. Or use the four-green-boxes-button to insert scrollable text adjacent to a Jmol applet. Che...

Entry list (Hebrew)

2012-06-11T11:39:19Z

Yael Shwartz:

__NOTOC__

<table width="90%" border="0" align="center" cellpadding="10"><tr>
<td><H1 align="right">ערכים בעברית</H1></td>
<tr><td>
<div align='right' dir='rtl'>
הערכים בשפה העברית נכתבו על ידי מורי תיכון במסגרת שני קורסים:
1) הקורס
[http://proteopedia.org/wiki/index.php/Rothschild-Weizmann_course_(Hebrew) מבוא לביואינפורמטיקה] בתוכנית רוטשילד-ויצמן במכון ויצמן למדע בהנחיית
[http://longitude.weizmann.ac.il/~amir/ ד"ר אמיר מיטשל] וד"ר אורנה דהאן.
2) קורס מורים מובילים בכימיה במסגרת המרכז הארצי לכימיה בהנחיית ד"ר יעל שורץ וד"ר דבורה קצביץ

את עקרונות הניווט והשימוש באתר ניתן
[http://proteopedia.org/wiki/index.php/Quick_Manual_(Hebrew) ללמוד בקלות]
</div>

</td></tr></table>

<div align='right' dir='rtl'>
== ערכים ==
</div>
<div align='right' dir='rtl'>
<table width="60%" border="0" align="right">
<tr><td>
[[Image:hemoglobin.jpg| 75 px]]
</td><td>
[http://proteopedia.org/wiki/index.php/Hemoglobin_(Hebrew) המוגלובין]
</td><td>(פותח ע"י יערה שויד ומירב כפיר)</td><td>
[http://stwww.weizmann.ac.il/teachersacademy/biology/bioinformatics/Ex_Hemoglobin.doc דף עבודה לתלמיד]</td></tr>

<tr><td>
[[Image:amylase.jpg| 75 px]]
</td><td>
[http://proteopedia.org/wiki/index.php/Amylase_(Hebrew) עמילאז]
</td><td>(פותח ע"י טובה מרזר ולאה יפרח)</td><td>
[http://stwww.weizmann.ac.il/teachersacademy/biology/bioinformatics/Ex_Amylase.doc דף עבודה לתלמיד]</td></tr>

<tr><td>
[[Image:pepsin.jpg| 75 px]]
</td><td>
[http://proteopedia.org/wiki/index.php/Pepsin_(Hebrew) פפסין]
</td><td>(פותח ע"י חגית ברגמן ואורה בר)</td><td>
[http://stwww.weizmann.ac.il/teachersacademy/biology/bioinformatics/Ex_Pepsin.doc דף עבודה לתלמיד]</td></tr>

<tr><td>
[[Image:GFP.jpg| 75 px]]
</td><td>
[http://proteopedia.org/wiki/index.php/GFP_(Hebrew) GFP]
</td><td>(פותח ע"י מירב כפיר)</td><td>-</td></tr>

<tr><td>
[[Image:Catalase.jpg| 75 px]]
</td><td>
[http://proteopedia.org/wiki/index.php/Catalase_(Hebrew) קטלאז]
</td><td>(פותח ע"י עינת פילר ואפרת דיין)</td><td>
דף העבודה מופיע בסוף הערך</td></tr>

<tr><td>
[[Image:G6PD.jpg| 75 px]]
</td><td>
[http://proteopedia.org/wiki/index.php/G6PD_(Hebrew) G6PD]
</td><td>(פותח ע"י לילך שטיין וגל עמית)</td><td>
דף העבודה מופיע בסוף הערך</td></tr>

<tr><td>
[[Image:Lysosyme.jpg| 75 px]]
</td><td>
[http://proteopedia.org/wiki/index.php/Lysozyme_(Arabic) ליזוזים (ערבית)]
</td><td>(פותח ע"י עיסה פדוא, אבו גראד טרז ושירין ראבי)</td><td>
דף העבודה מופיע בסוף הערך</td></tr>

<tr><td>
[[Image:Hexosaminidase.jpg| 75 px]]
</td><td>
[http://www.proteopedia.org/wiki/index.php/Hexosaminidase_(Hebrew) הקסוסאמינידאז]
</td><td>(פותח ע"י תרצה גדרון וקטי מי טל גמליאל)</td><td>
דף העבודה מופיע בסוף הערך</td></tr>

<tr><td>
[[Image:bacterio.jpg|75 px]]
</td><td>
[http://www.proteopedia.org/wiki/index.php/Bacteriorhodopsin_(Hebrew) בקטריורודופסין]
</td><td>( פותח ע"י ד"ר ימית שרעבי-נאור, שרית, שמאי ורוזה גולובצ'יק)</td><td>
דף העבודה לתלמיד מופיע בסוף הערך</td></tr>

<tr><td>
[[Image:LEPTIN.JPG|75 px]]
</td><td>
[http://proteopedia.org/wiki/index.php/Leptin_Hebrew_(Hebrew) לפטין]
</td><td>( פותח ע"י אידלמן רחל, דפנה הלוי, נחום סטולר ושרילי ברקוביץ)</td><td>
דף העבודה לתלמיד וקישורים רבים מופיעים בסוף הערך</td></tr>

<tr><td>
[[Image:Ache1.JPG|75 px]]
</td><td>
[http://proteopedia.org/wiki/index.php/Acetylcholinesterase_(Hebrew) אצטילכולין אסטראז]
</td><td>( פותח ע"י רות ולדמן, ירדן קדמי, ג'ואד אגבריה וכנעאני יאסין)</td><td>
דף העבודה לתלמיד מופיע בסוף הערך</td></tr>|75 px]]

<tr><td>
[[Image:Boaz.JPG|75 px]]
</td><td>
[http://proteopedia.org/wiki/index.php/Phospholipase_(Hebrew) פוספוליפאז]
</td><td>( פותח ע"י בעז הדס, אורלי פלוטקין, אלה שכטר, וסופי לדרמן)</td><td>
דף העבודה לתלמיד מופיע בסוף הערך</td></tr>|75 px]]

</table>
</div>

 

----

<div align='right' dir='rtl'>
=קישורים לדפים נוספים =
דפים אלו נכתבו במסגרת קורס חלבונים בתוכנית רוטשילד ויצמן, מסלול הכימיה בהנחיית ד"ר שירלי דאובה וד"ר שלי ליבנה

http://www.proteopedia.org/wiki/index.php/SANDBOX_HSP

http://www.proteopedia.org/wiki/index.php/Insulin_mo-or-sl

http://proteopedia.org/wiki/index.php/Sand_box_groel

http://www.proteopedia.org/wiki/index.php/Sandbox_hamod

 

----