Tip:
Highlight text to annotate it
X
רבים מכם שמעו כבר על מולקולת הDNA
המילה DNA היא ראשי תיבות של: חומצה דאוקסי- ריבונוקלאית.
זה נכתב מראש כדי לחסוך זמן לכתוב שם כל כך ארוך
וולחסוך לכם לראות איך מאייתים מילה ארוכה כזו.
אבל זו המולקולה- ויש לכם מושג מה תפקידה.
היא היחידה הבסיסית של התורשה.
היא מקודדת את כל המידע התורשתי שלנו,
בסרטון הזה, נציג לכם את מולקולת הDNA,
זהו ידע חשוב ביותר וגם די ידוע.
זה ידע על כל מה שעושה אותנו כפי שאנו:
השיער השחור העיניים הכחולות וכ..,
כל זה מקודד על ידי מולקולות הDNA שלנו.
מטרת הסרטון הזה, היא לתת לכם מושג
איך מולקולת ה- DNA יכולה ליצור קוד.
הקוד של איך אנחנו ומי אנחנו.
איך מידע יכול להיות אגור בסוג כזה של מולקולה?
וכיצד המידע הזה הופך למולקולות חלבון?
איך אלו יוצרים את האנזימים שלנו והאברים שלנו?
את תאי המוח ואת כל מה שהופך אותנו לאנחנו?
לפניכם מולקולת DNA בתוכנת גרפיקה ממוחשבת.
אולי שמעתם על "הגדיל הכפול" של הDNA.
הגדיל הכפול של הDNA הוא המבנה של מולקולת הDNA.
כפי שרואים באיור, זהו מבנה של גדיל כפול. או double helix.
תוכלו לראות את שני גדילי הDNA
השזורים זה בזה.
כאן אתם רואים אחד מהם, וכאן את הגדיל השני
הם שזורים באופן כזה זה בזה.
תוכלו לראות גם כי הגדילים מחוברים
ישנם גשרים בין שני הגדילים והם מסובבים
ומפותלים זה בזה
אפשר להבין את הרעיון של המבנה הזה
הגדיל הכפול מתאר את המבנה
והצורה של מולקולת הDNA בתא
למבנה הזה יש השלכות מעניינות להסבר כיצד מתרחש תהליך התורשה
ואיךהתפתחה הברירה הטבעית
של תכונות ווריאציות גנטיות
כדאי מאוד לקרוא את המאמר של ווטסון וקריק
שבו הם דנים בתגלית שלהם,
המסבירה את מבנה הגדיל הכפול.
הדבר הטוב ביותר במאמר הזה מלבד היותו
אחת מהתגליות המצטייינות בהיסטורית האנושית,
הוא אורכו - עמוד וחצי בלבד.
כאשר יש משהו טוב להגיד,
אפשר להגיד זאת בקיצור.
ואין צורך בפטפטת מיותרת
אז עכשיו, בואו נחשוב מעט
איך המולקולה הזו יכולה לייצר חלבונים
ואת כל שאר החומרים שיוצרים את גוף האדם
לפניכם גרסה מוגדלת של מולקולת הDNA
זו הגדלה של הגדיל הכפול שראינו קודם
לפניכם כל אחד מהגדילים
אם תפתחו את הפיתול הזה בגדיל הסגול,
כרגע הוא במצב השזור והמפותל שלו,
אם תפתחו את הפיתול הזה
אז הצד השני יהיה הגדיל הירוק. נכון?
צד אחד יהיה הצד הסגול שראינו מקודם
אם אתם תפתלו את זה שוב,
תקבלו בחזרה את האיור הקודם שראינו כאן
והגשרים האלו שרואים כאן באיור המחברים בין הגדילים של
הסליל הכפול, הללו ממש כאן הם החיבורים
הם הגשרים.
מה שמאפשר לקודד את המידע
היחידות האלה היוצרות את הגשרים בין הגדילים. בנויות מ4 מולקולות שונות
המשמשות כאבני הביניין של הDNA והן בסיסים של חומצות גרעין או נוקלאוטידים.
אדנין (A) כמו שכתוב כאן,.
באיור הזה
כל המידע הזה לקוח מהאתר של ויקיפדייה,
אפשר וכדאי לקרוא שם מידע נוסף.
אדנין (A) נמצא כאן למעלה
זהו המבנה המולקולרי של האדנין
הוא מחובר לסוכר, הנקרא ריבוז
זהו בעצם דאוקסיריבוז, אבל לא ניכנס להסבר על דאוקסיריבוז
וכאן אתם רואים את מבנה הקבוצה הפוספטית
השלד של מבנה הDNA הוא הסוכר
והקבוצות הפוספטיות.
אני לא נכנס לפרטים המבניים של המולקולות
מכיוון שהם אינם חשובים להבנה של הרעיון
איך הקוד הזה יוצר את מה שאנחנו.
לאורך השלד הזה, שהוא זהה בשני הצדדים
נדבר על זה בפעם אחרת
שני הגדילים בנויים בכיוונים מנוגדים זה לזה
שנקראים כיוונים אנטי-מקבילים.
לא ניכנס לפרטים כאן.
החשוב ביותר הם הבסיסים
אז יש אדנין (A) שהוא בן-זוג עם (T) תימין
אתם רואים את זה כאן למעלה
כאשר יש מולקולת אדנין, בסיס אדנין
היא תתקשר לבסיס הנקרא תימין.
זהו הזיווג בין הבסיסים
אדנין ותימין הם זוג בסיסים המתחברים זה לזה
תמיד אם יש תימין הוא יתחבר לאדנין
כמו כן יש גואנין (G) שתמיד יתחבר ל(C) ציטוזין
אתם צריכים לדעת את השמות האלו
מצפים מכם לדעת אותם
כדי שתוכלו להביו דיונים על DNA,
או הבסיסים המרכיבים אותו, זהו ידע בסיסי.
שמות המולקולות והמבנה שלהם
זה לא מה שהכי חשוב כרגע.
חשוב לדעת שיש ארבע מולקולות שונות
ואלו המולקולות המקודדות את המידע
אפשר להסתכל על אחד מהגדילים של הDNA
פשוט לפי האותיות המסמלות אותם
אתם יכולים להסתכל עליו כאילו זה הגדיל
יש פה אדנין A ואחר כך ציטוזין -C
ואז גואנין G
זה הגואנין
נצבע כאן בסגול
ויש כאן גם... אה לא ,זהו התימין- T
התימין הוא בסגול ואחריו
בכחול יש גואנין
כך שהגדיל הזה מקודד ACTG אדנין, ציטוזין, תימין וגואנין
ואם אנחנו רוצים לקודד את הגדיל ההשני
אפשר באופן מיידי, לא חייבים להסתכל כאן
אפשר להסתכל בצד הזה , כי תמיד אדנין בזוג עם תימין,
ציטוזין בזוג עם גואנין,
ולכן בכוון השני יהיה תימין בזוג עם אדנין וגואנין בזוג עם ציטוזין
אלו גדילים משלימים ותואמים זה את זה.
כך שאם חושבים על זה - הם באמת
מקודדים לאותו הדבר.
אם יש לכם את אחד מהם,
יש את כל המידע לגבי האחר
עכשיו, בDNA שלנו, בDNA האנושי
תשאלו איך יתכן שמהשרשרת הזו של המולקולות הקטנות האלה
איך קוד כזה יוצר את הגוף האנושי כולו?
כיצד קוד כזה הופך לאורגניזם מורכב?
התשובה הפשוטה היא שהגנום האנושי
כולל שלושה מיליארד זוגות בסיסים כאלו
זהו למעשה רק חצי מהכרומוזומים שיש לנו
נספר לכם בהמשך אולי בסרטון אחר
מדוע זה רק חצי ממספר הכרומוזומים
יש לנו בגוף זוג מכל כרומוזום
נדבר על זה בפרוט בסרטון אחר.
המספר הזה, אולי נשמע מספר קטן מידי
מה רק שלושה מיליארד זוגות בסיסים מתארים אדם שלם
אולי זה ישמע הרבה מאד, וואו שלושה מיליארד
זוגות בסיסים ליצירת כל הגוף האנושי
מי תאר לעצמו שאנו כל כך מורכבים!
כך שזה בהחלט תלוי בנקודת המבט,
עם זה מספר גדול או קטן
אבל שלושת מיליארד הבסיסים הללו
הם למעשה, הקידוד של כל המידע הנחוץ
ליצירת גוף האדם,
נראה שלרוב הפרימטים יש
זוגות בסיסים שאינם שונים בהרבה מאלו של האדם
זה מדהים שגם לתולעים וזבובים,
יש מספר רב של
זוגות בסיסים הדומים לאדם
בסרטון אחר אולי נציג את הנושא
של ביולוגיה השוואתית
אבל כיצד זוגות הבסיסים גורמים ליצירה של החלבונים?
אז OK הרי זה
בסה"כ מידע גנטי
זה כמו אחד ואפס, בשפה הבינארית של תיכנות מחשבים
אבל למעשה אין כאן רק אחד ואפס
אלא יש ארבע מולקולות שונות עם ארבעה ערכים שונים
הם יכולים לקבל את הערך A T C G
אפשר לחשוב על זה כמו 0 1 2 3
אבל לא נפרט את זה עכשיו
אז איך הצירופים האלו מקודדים למידע?
הDNA כאשר הוא משועתק -
לתהליך שהDNA עובר קוראים שיעתוק
כאן ניתן הסבר פשטני וגס אבל ננסה להסביר
את תמצית הדברים איך מקודדים חלבונים.
מה שקורה כאשר השיעתוק מתחיל
הגדילים ניפרדים זה מזה, ואחד הגדילים
אני אקח רק אחד מהם
בואו נגיד שזה נראה כך
זה ישורטט בצבע אחד
בואו נגיד שזה ATGGACG זה בעצם קוד דמיוני
נגיד שזהו הגדיל אחרי שניפרד מהשני
מה שקורה כאן זה שהוא משועתק
זה לא נעשה בכוחות עצמו אלא
קיימת קבוצת אנזימים וחלבונים שלמה
והרבה ראקציות כימיות שחייבות להתרחש
ואז הDNA משועתק לגדיל הנקרא בשם RNA-שליח (mesenger RNA) (mRNA)
זהו RNA מתואם עם הDNA.
נתאר כאן את מולקולת הRNA
מולקולת RNA דומה למולקולה DNA
אלא שהסוכר של מולקולת הRNA הוא ריבוז ולא דיאוקסי ריבוז
כלומר בשמו נעלם הדיאוקסי ונשאר RNA שהוא חומצה ריבונוקלאית
הדומה מאד למולקולת הDNA
הRNA מקודד באותה הצורה
ההבדל הנוסף בין הDNA לRNA הוא שבמקום תיאמין
יש בסיס אחר שנקרא אורציל
כך שבכל מקום שהיינו מצפים לראות תיאמין יהיה במקומו אורציל
במקום שיהיה T - נקבל U
לדוגמא, אם זהו גדיל הDNA
מולקולת הRNA-שליח תהיה מתואמת עם הקוד על גדיל הDNA
בהתאמה אליו
אז זה מה שנקבל:
הזוג של אדנין יהיה תימין A-T כשמדובר במולקולת DNA
אבל במקרה של RNA הבסיס המשלים הזוגי יהיה U =אורציל
אחריו יבוא אדנין, ציטוזין , ציטוזין ואורציל
אחריהם מגיע גואנין, ציטוזין אדנין
ואחריהן שוב אורציל
וה יהיה רצף מולקולת ה mRNA.
כל זה מתרחש
בגרעין התאים בגוף
תהיה סידרה שלמה של סרטונים
על מבנה התאים, אבל רובנו יודעים כי התאים שלנו -
תאים של אורגניזם אאוקריוטים ולא פרוקריוטים
כלומר רק של תאים בעלי גרעין
כ
כמו ברוב היצורים המורכבים, שהינם בעלי גרעין
שבו נמצאים כל הכרומוזומים המכילים את הDNA
ובכן הRNA-שליח מתנתק מהDNA
שהוא שועתק ממנו, ואז הוא עוזב את הגרעין
לכיוון מבנה אחר בתא שנקרא ריבוזומים
זו כמובן, הפשטה מאוד גדולה של התהליך
בריבוזום, הRNA-שליח מתורגם לחלבונים
עכשיו נדגים את זה:
נניח שזהו הRNA-השליח
הוא שועתק מהDNA
אז אפשר למחוק את תמונת הDNA
הנה מחקנו את תמונת הDNA
וזהו הRNA-שליח אשר שועתק מגדיל הDNA
יש עוד סוג של RNA שנקרא (RNA מעביר )
באנגלית tRNA או transfer RNA.
והוא בעל תפקיד חשוב.
וכאן מגיע החלק הכי מעניין בסיפור.
אתם ודאי יודעים כי
כולנו מורכבים מחלבונים
החלבונים שהם אבני הבניין , שבונות את הגוף שלנו
הם מורכבים מיחידות של חומצות אמינו .
לאלו מבינכם המרימים משקולות
ודאי נתקלתם בפירסומות תוספי תזונה
של חומצות אמינו או דומים להם.
מפרסמים את חומצות האמינו כתוספי תזונה
כי אלה היחידות שבונות את החלבונים בגוף
יש אנשים עם אלרגיה לחלבון החלב
הם חייבים לשתות חלב המכיל רק חומצות אמינו ולא חלבון
כלומר חלבוני החלב מפורקים ליחידות שלהם
כך שלמעשה אם מסתכלים על חלבון,
זו בעצם שרשרת ארוכה המורכבת מחומצות אמינו
נלמד על מבנה של חלבונים בהמשך
אבל כאן ניתן לכם רק מושג כללי על המבנה שלהם
החלבונים כולם בנויים משרשרות ארוכות מאוד של חומצות אמינו
קיימות 20 חומצות אמינו (ח.א.) שונות
והן מרכיבות את המבנה
של כל החלבונים הקיימים בגופינו
נרשום את זה כאן:עשרים חומצות אמינו.
מתבקשת השאלה: איך מארבעה בסיסים בלבד
יתכן קידוד של עשרים חומצות אמינו שונות
הרי אפשר לקבל רק ארבע דברים בדלי הקטן הזה
שישנו כאן.
אתם צריכים לחזור לחישוב של קומבינציות
או לחזור לשיעור שמדבר על הסתברות וקומבינציות
ולהגיד, טוב יש רק ארבע
יש רק ארבע אפשרויות להרכבים עם כל אחד מהבסיסים הללו
יש רק ארבעה בסיסים שונים שיש לי כאן
אדנין גואנין , ציטוזין ותיאמין,
תיאמין או אורציל תלוי במולקולה, אם זה יהיה T או U
תלוי עם זאת מולקולה של DNA או RNA
אבל איך מגדילים את האפשרויות של ההרכבים?
ובכן, אם נכלול רק שני בסיסים,
רק שניים, לפי דעתכם כמה שילובים נוכל לקבל?
ובכן למעשה ניתן לקבל ארבע אפשרויות במצב כזה
אם יש ארבעה בסיסים ניתן לקבל 16= 4X4 אפשרויות שונות
אבל זה לא מספיק
זה בהחלט לא מספיק על מנת לקודד לעשרים חומצות אמינו
לא מספיק כדי לומר זה מקודד לחומצה אמינו מספר חמש
אנחנו נדבר עוד על השמות האמיתיים של חומצות האמינו.
אז מה לדעתכם עלינו לעשות?
אולי יש להשתמש בשלושה נוקלאוטידים?
אם ניקח שלושה נוקלאוטידים זה יהיה 4X4X4= 64
יתכנו 64 אפשרויות ואז תהיה אפשרות לקודד
ל-64 חומצות אמינו שונות
יתכנו 64 אפשרויות כלומר 64 שילובים שונים
למשל הקוד UAC ממש כאן,
אז אם יש לנו שלושה בסיסים אפשר לקודד
לחומצה אמינית אחת
זה אפילו יותר מהדרוש כי למעשה בצורה כזו יש
64 אפשרויות שונות ורק 20 חומצות אמינו
לכן יש בגנום שילובים כפולים של קוד
לחומצות אמינו מסוימות
למשל, ניתן לומר שאולי UAC מקודד
(זה לא הקוד האמיתי)
לחומצה אמינית מספר 1.
ואם זה יהיה AAU הוא יהיה מקודד לחומצה אמינו 2.
אתם מבינים כבר את הרעיון הכללי
אם יש לי GGG זה מקודד לחומצה אמינית מספר 10
טוב,אז מה קורה כאשר הRNA-שליח עוזב את גרעין התא
הוא ממשיך לריבוזום, ובריבוזום
נמשיך להסתכל על האיור בעוד שניות
בריבוזום, נראה את אותה
מולקולת RNA שליח
במציאות היא הרבה יותר ארוכה מהמודגם כאן
זה חלק קטן מקטע של מולקולת הRNA-שליח
מולקולות הRNA -השליח, מה הן עושות?
הן מתפקדות כתבניות למולקולת הRNA-מעביר ה-tRNA
מולקולות ה tRNA , הן נקשרות
מולקולות RNA-המעביר הן כמו משאיות להובלת חומצות אמינו.
נניח שיש לי מספר חומצות אמינו כאן
ויש עוד חומצה אמינית כאן כמו באיור הזה
ועוד חומצה אמינית כאן
הם יצמדו ל tRNA
נגיד שמולקולת ה- tRNA נושאת חומצה אמינית
חומצה אמינית הקשורה ל tRNA המחוברת אליה בעלת הקוד ...A
נצבע זאת כהה יותר
יש לה את הקוד - AUG
זה שכאן הוא בעל הקוד..
הבה ניקח עוד אחד
נניח שניקח GAC.
אז מה עומד להתרחש?
בתוך הריבוזום התהליך מאוד מורכב
למעשה מה שקורה הוא לא לגמרי דמיוני
ה-tRNA רוצה להתחבר לחלק הזה של ה mRNA
למה?
כי האדנין מתחבר לאורציל , והאורציל מתחבר עם אדנין
וגואנין מתחבר עם ציטוזין
אז עכשיו נשים אותם למעלה כאן.
ממש ליד הדבר הזה.
קשה קצת לסובב את זה כאן, אבל
הוא ימשך הנה ויצמד
למולקולת ה-mRNA הזאת.
וממש כאן ישנה נמולקולה של tRNA
כאן זו מולקולה של mRNA
אולי השמות לא כל כך חשובים
רק רצינו לתת לכם את התמונה הכללית
איך חלבונים נוצרים.
אז זו כאן היא חומצה אמינית.
הבה נקרא לה חומצה אמינית 1, חומצה אמינית 5,
חומצה אמינית 20.
החבר הזה הוא יתקשר כאן.
הגואנין יתקשר לציטוזין
בסרטון על כימיה ראינו שאלה הם קישרי מימן.
הם יוצרים את זוגות הבסיסים.
אדנין שואף להתחבר עם אורציל, והציטוזין אל הגואנין
וכך שוב ושוב ושוב...
וכאשר כל החברה האלה התחברו כאן למעלה
הבה נראה זאת.
כשהם התחברו.....
אפשר לראות את זה כאן,
זאת היא המולקולה של ה mRNA.
לא נצייר את הפרטים כאן עכשיו
עכשיו המולקולה הקטנה של tRNA עולה ,ליד זו
לכל אחת מהן יש את המטען שלה, נכון?
לכן הראשונה תחזיק את המטען ממש כאן ליד
חומצה אמינו זאת.
והשניה תחזיק את המטען שלה ליד חומצת אמינו זו
וכן הלאה וכן הלאה.
וכך אפשר להמשיך, והנה
חומצה אמינת כאן.
במציאות כמובן שאין להן את הצבעים הללו.
האיור כאן הוא לשם המחשה בלבד.
טוב, אז החומצות אמינו מתחברות זו לזו
כאשר הן קרובות מאוד אחת לשניה.
זה לא קורה מעצמו.
הריבוזום ממלא כאן תפקיד חשוב עם אנזימים שעוזרים
בתהליך הזה. אבל לאחר שהחברים האלה נקשרו זה לזה
ה-tRNA מתנתק ומקבלים
את השרשרת הזו של חומצות אמינו.
השרשרת הזו מתחילה עכשיו להתכפל ולהסתובב
כך שיש להם את כל ה... וזה באמת מדהים--
כי מדענים בילו חיים שלמים בפיענוח התהליך
איך החלבונים מתקפלים
ומקבלים את רוב תכונות המבנה שלהם.
זה לא רק שרשרות חומצות האמינו,
אלא מה שאפילו יותר חשוב, איך הן מתקפלות.
כאשר הן מקופלות ,הן יוצרות מבנה שהוא סופר מורכב
לפי נוסח המבוסס על איזה חומצת אמינו נמשכת
אל איזו חומצה אחרת במערך
- בשלושה מימדים, הכל כך מסובך הזה .
כאן מובאים איורים של חומצות אמינו
שנלקחו גם הם מויקיפדיה.
כדי להתיחס לDNA, הבאנו כאן תמונה
של חלבון האינסולין.
שהוא חלבון הקובע את יכולתנו לעכל גלוקוז.
אם כן זהו אינסולין.
הוא הורמון.
לפעמים שומעים דיבורים על מערכת החיסון.
או דיבורים על המערכת האנדוקרינית והורמונים
או על מערכת העיכול.
זהו כאן ההמוגלובין,שהוא המעביר
את החמצן בדם.
כל אלה הם חלבונים.
וכל הקפלים הקטנטנים האלה - הם חומצות אמינו
הן כמו נקודות זעירות של חומצות אמינו (ח.א.).
כמה מהן -הן שרשרות רבות של חומצות אמינו,
שמתאימות יחד כמו בתשבץ
אחרות הן שרשרת בודדת של חומצות אמינו.
האינסולין כולל 50 ח.א.
כאשר השרשרת נוצרה - היא מתקפלת ומסתובבת
ויוצרת כעין כדור קטן שנראה כאן, אבל צורתו
היא בעלת חשיבות עצומה לאינסולין,
כדי שיוכל לפעול כהלכה ולמלא את תפקידיו במערכת שלנו.
זה כאן הוא בערך 50 ח.א.
המספר המדוייק לא נורא חשוב.
האימונוגלובולין G שנראה כאן
הוא חלק ממערכת החיסון
גדלו בערך 1,500 ח.א.
כמה ח.א. או זוגות בסיסים צריך לדעתכם
כדי לקודד את החלבון הזה?
ובכן, לפחות פי שלוש.
כי צריך שלושה זוגות בסיסים בשביל לקודד
ח.א. אחת. 3 זוגות בסיסים -נקראים: קודון.
כל קודון מקודד לח.א. אחת
אז שלושה זוגות בסיסים הם קודון אחד.
ל 50 ח.א. הבונות אינסולין - אנו צריכים
חמישים קודונים.
שהם 150 זוגות בסיסים.
מהם - 150 של A ו-G ו-T
אם יש לנו 150 ח.א. זה אומר
שיהיו 1500 קודונים
שהם בערך של 4500 זוגות בסיסים.
טוב, אז הרבה פרטים קצת מבלבלים,
כדי להבהיר נאמר כי בסרטון הזה ירדנו לרמה הבסיסית ביותר של הDNA.
אנו מראים כאן את מולקולת הRNA,
אבל זו היחדה הקטנה ביותר
של DNA וזוהי היחידה
שבה הידע באמת מקודד .
אז מה ה קשר בין היחדה הזו ובין
גֶנים וכרומוזומים? אלה מושגים
שמדברים עליהם גם בשיחות על נושאים אחרים.
למשל, 150 זוגות הבסיסים המקודדים לאינסולין,
הם למעשה - גֶן.
גם 4500 זוגות הבסיסים הם גֶן.
אמנם, לא כל הגֶנים מקדדים לחלבון,
אבל כל החלבונים מקודדים ע"י גֶנים.
אז בואו נראה , נשרטט עוד קבוצה
של נוקלאוטידים: A, G, ועוד........ולבסוף
עוד T ואז C ו-C ונניח שיש
כאן 4500 בסיסים כאלה.
הם מקודדים לחלבון.
הם יכולים לקודד לחלבון, אבל גם
לכל הפונקציות של רגולציה שמסמנים
לחלקים אחרים של DNA אם לקודד או לא,
ואיך הDNA צריך לפעול. כך שהעניין נעשה סופר מסובך
אבל הקטע הזה של DNA,
שאנו מתייחסים אליו כגֶן, יכול לכלול כל מספר
בין כמה מאות לכמה אלפים
של זוגות בסיסים.
הגֶנים הם חלק מהכרומוזומים שלנו שמקדדים
לחלבון יחודי או משרתים תפקיד מיוחד.
ישנם סוגם שונים של גֶנים.
זוהי הפשטה גדולה אבל
הבה נפרט קצת על הגֶן לאינסולין
יכולים להיות ואריאציות קלות באופן שבו יכול
האינסולין להיות מקודד.
לא נרחיב כאן יותר מידי.
לא כדאי להכנס עמוק מידי לפרטי האינסולין.
אבל יש גֶנים שמקודדים לחלבונים
ואולי יש דרכים רבות שלפיהן
אפשר לקודד לחלבונים.
יתכן שבמקום T לפעמים יופיע כאן C
ועדיין זה יקודד לאותו החלבון.
זה לא משנה אותו כה הרבה, אבל החלבון
יהיה קצת שונה.
זה ואריאנט דומה.
ואריאנט = שוני
כל ואריאנט בגֶן נקרא אָלֶל.
זה ואריאנט יחודי, ספציפי של הגֶן.
אם ניקח את השרשרת הזו של DNA
והשרשרת הזו- בואו נראה,
זה זוג בסיסים אחד.
זה אולי זוג אחד.
זה בסיס אחר
זה אולי אדנין וזה אולי תימין
כאן בירוק.
אם זה אדנין - אז זה יהיה תימין.
אם כאן זה גואנין, אז כאן יהיה
ציטוזין, כמובן.
זה קטע קטנטן.
אם נרחיק את התמונה ונגיד שיש
שרשרת גדולה של כל אחת מהנקודות האלה
שהן זוגות בסיסים, שמאויירים כאן,
אז אולי הרצף הזה מקודד לגֶן 1.
בנוסף יש הרבה רצפים שאיננו
מבינים עדיין מה הם מקדדים.
כדאי שנבהיר שוב:
כאשר אנו דנים במולקולות הDNA, אנו מתקרבים
אל החזית של הידוע והלא ידוע עדיין במחקר הזה,
היות וה DNA הוא מאוד מורכב וישנם
מבנים וגנים יחודיים שתפקידם להוֹרוֹת קידוד
של גנים אחרים, או לא לקדד גנים אחרים,
או לקודד רק בתנאים מסויימים - זה מאוד מסובך.
לכן יש חלק גדול מהידע על DNA- שעדיין
אינו מובן ולא ברור מה תפקידו.
אבל אולי יש כאן רצף נוסף,
שמקודד לגן 2.
אולי גן 2 הוא יותר ארוך במקצת.
אולי אורכו 1000 בסיסים.
כאשר לוקחים את כל זה, ומסובבים אותו
סביב עצמו- כך,
סובב ומתקפל
וסובב ומתקפל כך,
ועושה כל מיני סיבובים משוגעים,
הוא לגמרי מסובב ומקופל,
וזה נראה בערך כך.
אז זה כרומוזום.
גודלו של כרומוזום בהשוואה לגודל של זוג בסיסים,
למשל, כרומוזום מספר 1 הוא הכי גדול
בגנום האנושי. ישנם כידוע 23 זוגות
אם נביט בתוך הגרעין -
נניח שזה הגרעין
ונניח שזה התא.
התא למעשה הרבה יותר גדול ממה שמאוייר כאן.
אבל, יש 23 זוגות של כרומוזומים.
לא נצייר את כולם.
אפשר אפילו לראות אותם
במיקרוסקופ לא כל כך יקר, מגיעים
לקני מידה שאפשר לראותם.
הכרומוזום הכי גדול הוא כרומוזום מספר 1.
רק כדי לתת לכם מושג כמה
מידע ארוז בו, הדבר הזה כאן
יש בו 220 מיליון זוגות בסיסים.
אנשים מדברים על כרומוזומים וגנטיקה
גנים וזוגות בסיסים- כאילו אפשר להחליף ביניהם
לכן חשוב לקבל מושג על קנה המידה.
הכרומוזומים הם רצף סופר-ארוך של DNA.
שכולו מכופף מקופל ומסובב,
והוא מורכב מ220 מיליון זוגות בסיסים.
לכן הרצף האמיתי שמקודד למידע מסויים
הוא ממש מזערי ובלתי יאומן
בהשוואה לכרומוזום עצמו.
עכשיו שאנו כבר מבינים טיפ-טיפה,
כדאי לחזור ולהתבונן שוב בחלבונים האלה
וזה ממש מפוצץ את הדמיון לחשוב
שההרכבים האלה של חומצות אמינו, אפשר מהן ליצור
את המבנים המסובכים המתקדמים
שעדיין איננו מבינים איך הם מתקשרים אחד לשני
ומווסתים איך כל התהליכים הביולוגים - פועלים.
מה שעוד יותר מדהים היא העובדה שכל מה שראינ ו בסרטון הזה
המעבר מDNA אל RNA אל mRNA אל tRNA
ואל המולקולות האלה - זה שריר וקיים לגבי כל החיים שביקום
כולנו חולקים את אותו המנגנון.
אני, אתם והצמח הזה - יש לנו שורשים משותפים
כי כולנו בנויים מ DNA.
אנחנו והז'וקים - שאיננו סובלים בחדר איתנו
כולנו חולקים כמה אבני בניין משותפות
של DNA וכל המנגנון של ייצור חלבונים בדיוק באותו האופן
יש דברים משותפים לכל החיים עלי אדמות!!
זה באמת באמת מדהים!!
גם העובדה שכל זה מתאפשר על ידי
המולקולה הקטנה של DNA.
וזו אינה ספקולציה.
זוהי התנהגות שנצפתה.
זה מבנה מדהים כאן שכולו
בנוי מ20 חומצות אמינו.
אפשר כמעט לבנות ח.א. מקוביות לֶגוֹ.
התגובות הכימיות של הקשרים שבונים את
המבנה הזה כאן - הן מאוד מרשימות.
טוב, אז עכשיו שאנו מבינים קצת על DNA
ואיך הוא מקודד לחלבונים,
נוכל לחזור וללמוד על ואריאציות גנטיות
ואיך הן קורות באוכלוסיות.