גנטיקה / פענוח גנום היונק חיוני להבנת ד-נ-א האדם * לפני 75 מיליון שנה חי האב המשותף לאדם ולעכבר
תמרה טראובמן, הארץ, באמצעות וואלה!
קישור ישיר לדף זה: https://www.hayadan.org.il/micegenome.html
המדענים שפיענחו לפני שנה את גנום האדם, יפרסמו היום גרסה מפוענחת של גנום העכבר.לעכבר, מתברר, יש מספר גנים דומה לזה של האדם – כ-30 אלף – והגנום שלו דומה במידה מפתיעה לזה שלנו. “הגנום של העכבר חיוני להבנתנו את גנום האדם, הוא מפנה זרקור על כל הדברים שלא התבררו מגנום האדם”, אמרה ד”ר קריסטן לינבלד-טו, ראש הפרויקט בארה”ב, בראיון טלפוני ל”הארץ” ממשרדה שבמכון וייטהד, מסצ'וסט.
ד”ר קריסטן לינבלד-טו, ראש הפרויקט
“ההישג הוא ציון דרך בהבנת הגנום שלנו. זו הפעם הראשונה שיכלנו להשוות, זה מול זה, את גנום האדם עם גנום של יונק אחר”, אמר פרופ' פרנסיס קולינס, ראש המכון הלאומי לחקר גנום האדם, שמימן חלק ניכר משני הפרויקטים.
ההתלהבות הרבה שמעורר גנום העכבר בקרב ביולוגים, נובעת מהעובדה כי העכבר הוא חיית המעבדה הנחקרת ביותר – כמעט אין תחום בביולוגיה של יונקים שבו לא תרם חקר העכבר תרומה מכרעת. “%90 מהגנים הקשורים למחלות, דומים בבני אדם ובעכברים”, אומר קולינס. “כבר היום העכבר משמש מודל לחקר מחלות אנושיות רבות, ורשימת הגנים שקיבלנו היום תסייע לנו ליצור מודלים מדויקים יותר, בזמן קצר יותר, ולהתקדם בהבנת המחלות”.
הפרויקט לפענוח גנום העכבר החל ב-1999. ראשי הפרויקט – מדענים מארצות הברית ומאנגליה – שמו לעצמם כמטרה לסיים טיוטה של גנום העכבר עד. 2003 אך בשנה שעברה הואץ קצב העבודה, וצורפו מעבדות מחקר נוספות מגרמניה, שווייץ, צרפת ומדינות אחרות. ב-6 במאי, הפקידו מדעני הפרויקט טיוטה של הרצף ב- GenBank(בנק-גנים), אתר האינטרנט שבו מופקדים כל רצפי הדנ”א המופענחים; אתר זה מאפשר גישה למידע בחינם. דו”חות המחקר המתפרסמים היום, בכתב העת המדעי “,”Nature כוללים ניתוח של הנתונים שהופקדו, כולל השוואות בין גנום העכבר לגנום האדם ותובנות שנאספו ממחקר ראשוני של שני הגנומים.
הפרויקט הציבורי אמנם השלים את משימתו מוקדם מהצפוי, אך כבר ביוני 2001, הודיעה חברת הגנומיקה האמריקאית הפרטית “סלרה”, כי סיימה לפענח טיוטה של גנום העכבר. חוקרים מהפרויקט הציבורי, שנעשה על ידי מדענים מאוניברסיטאות ומרכזי מחקר הממומנים מכספי ציבור, אומרים כי אין ביכולתם לדעת מי השיג רצף יותר טוב ומדויק. “הם לא איפשרו לנו גישה לנתונים שלהם”, הסבירה לינבלד-טו, “סלרה פירסמה רק כרומוזום אחד לדוגמה, ומהשוואה בינו לבין הנתונים שלנו, נראה לי שייתכן שהרצף שלנו אולי טיפה יותר טוב”. ואולם, לדבריה, אין זו השאלה העיקרית. “מה שחשוב”, היא אומרת, “זה שהנתונים שלנו זמינים לכל אדם בעולם. הנתונים של סלרה סגורים, וכרוכים בתשלום לחברה”. התשלום, לפי “,”Nature הוא כ-210 אלף שקל.
כדי לפענח את גנום העכבר השתמשו החוקרים בגישה המכונה “אקדח צייד כלל-גנומי”: מפרקים תחילה את כל הגנום למקטעי ד-נ-א קצרים. לאחר מכן, בחלק המכונה “פענוח”, מזהים את סדר יחידות הד-נ-א המופיעות בכל אחד ממקטעי הד-נ-א. בשלב הסופי – שהוא מהשלבים הקריטיים בשיטה – תוכנות מחשב מתקדמות מרכיבות מחדש את המקטעים לרצף שלם, לפי חלקים חופפים בקצות המקטעים.
שיטת “אקדח הצייד” שימשה את ד”ר קרייג ונטר, לשעבר נשיא סלרה, כשהחברה התחרתה בפרויקט הציבורי על פענוח גנום האדם. מדענים בפרויקט לעגו לו אז, ואמרו כי השיטה אמנם הוכיחה את עצמה בחיידקים, אך אין סיכוי שתעבוד גם בגנומים גדולים יותר, של יונקים.
“היום ברור שהשיטה עובדת”, אומר ד”ר רון ויידס, מדען מאוניברסיטת בר אילן, שהיה שותף גם בפרויקט גנום העכבר של סלרה. כך או כך, לנתונים שפורסמו עד כה כבר היתה השפעה גדולה על המחקר. “בעבור קהילת המדע, גנום העכבר שווה לזה של האדם”, אמר פרופ' אלן ברדלי, מנהל מכון סנגר שהשתתף בפרויקט. לדבריו, “בחודשים האחרונים, דפדפן 'אנסמבל' (מאגר מידע שמכיל את נתוני הפענוח), טיפל ב-2.6 מיליון שאילתות על מידע מפורט מגנום העכבר, לעומת 3.2 מיליון שאילתות אודות גנום האדם”. לדבריו, בעקבות ההשוואות בין גנום העכבר לגנום האדם, כבר התגלו כ-1,200 גנים חדשים של האדם.
למרות ההבדלים הגלויים לעין ביננו לבין העכבר, החוקרים גילו כי לפחות%80 מהגנים של העכבר דומים לגנים שלנו. לדברי פרופ' אריק לנדר, מנהל מכון וייטהד במכון לטכנולוגיה במסצ'וסט ואחד השותפים בפרויקט, הדמיון נובע מכך שלפני כ-75 מיליון שנה חי יונק, שהיה אב משותף לאדם ולעכבר. ממנו התפצלו שושלות שונות, שהובילו ליצירת העכבר והאדם. “הגנים המשותפים שלנו הם בעצם מאובנים המשובצים בגנום שלנו, הד לעברנו המשותף”, אמר לנדר.
“גנום העכבר מספק פרק חשוב מאוד בספר האבולוציה”, אמר לנדר. “היכולת לקרוא בספר האבולוציה ולהשוות את המידע הגנומי בין המינים יאפשר לנו לדלות מידע חשוב על עצמנו; זאת משום שהאבולוציה שמרה על המידע הגנטי החשוב ביותר במינים שונים. אם רצפי ד-נ-א מסוימים נשמרו על ידי האבולוציה מאות מיליוני שנים, חייב להיות להם תפקיד חשוב”.
“אין ספק שמבחינת המראה ובהיבטים כמו תודעה ושפה, אנו מאוד שונים מעכברים”, אומר ד”ר ויידס, “אבל מבחינת המנגנונים המולקולריים השולטים בתאים שלנו, אנחנו בעצם די דומים”. לדבריו, ההבדלים הביולוגיים אינם נובעים ממספר הגנים המעטים היחודיים לנו או לעכבר, “אלא משום שהגנים שלנו מופעלים ומתבטאים באופן שונה”.
ריכוז ידעני מדעי החיים, לרבות פרויקט הגנום
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~390697429~~~29&SiteName=hayadan
