קטע הרחבה – הנדסה גנטית

בשיטת ההנדסה הגנטית מחדירים גנים מיצור חי אחד ליצור חי אחר. לדוגמה: חוקרי מכון ויצמן למדע העבירו גנים מסוימים מחיטת בר לחיטה תרבותית באמצעות שיטות של הנדסה גנטית. כתוצאה מכך הצליחו החוקרים ליצור זנים חדשים של חיטת לחם וחיטת דורום (המשמשת לייצור פסטה), שיבוליהם גדולים במידה משמעותית (עד כדי תוספת של 40% בהשוואה לזנים המקוריים). הישג זה מאפשר להפיק יותר חלבון חיטה ליחידת שטח בשדה.

דוגמה נוספת הוזכרה קודם, בהקשר של העשרת זרעי אורז בארצות מתפתחות בחומר מוצא לוויטמין A.
את הרעב יהיה קשה להנדס. פורסם בעיתון הארץ, 7 ביולי 2003.

לידתה של ההנדסה הגנטית ב-1973 עם יצירת חיידקים נושאי DNA זר על ידי החוקרים סטנלי כהן (Cohen) והרברט בויאר (Boyer).

תמונותיהם של סטנלי כהן והרברט בויאר

מאוחר יותר הושתלו גנים זרים גם בתאי בעלי חיים.

באיור שלפניך מושתל מקטע DNA זר (מיוצג בצבע כחול) ב – DNA של חיידק (מיוצג בצבע אדום).

לפירוט ראו את הכתוב לפני התמונה

באתר של פרויקט הגנום האנושי מתואר בפירוט התהליך שבו נקבע רצף החומצות האמיניות של השרשרות הפוליפפטידיות הבונות את החלבונים השונים בגוף על פי מבנה ה- DNA. רצף של שלושה נוקלאוטידים ב -DNA, וכתוצאה מכך ב-messenger RNA (RNA שליח), קובע את סוג החומצה האמינית המיתוספת.

מכיוון שתכונותיו של יצור חי נקבעות על ידי החלבונים שלו ומכיוון שחלבונים מקודדים על ידי גנים, ברור שהחדרת גנים מאורגניזם אחד לאורגניזם אחר תקנה תכונות חדשות לאורגניזם הטרנסגני ("מושתל הגנים") ולצאצאיו אחריו.

טרנסגני (Transgenic): אורגניזם המכיל גנים ממין אחר בתוך הגנום שלו, כתוצאה מתהליך של הנדסה גנטית.

דוגמאות:

  • החדרת גן אדם לתא ביצית של כבשה תקנה לכל תאי הכבשה המכילים גן אדם בתוך הגנום שלהם, ובכלל זה גם תאים ברקמת העטין, יכולת לייצר חלבון של אדם. ראה איור שלפניך:
    הגן הרצוי מוחדר לתוך הביצית של הכבשה, ומושתלת באם הפונדקאית. מתקבל צאצא טרנסגני, ותוצר הגן נמצא בחלב הכבשה. לאחר מכן מפרידים את החלבון מהחלב ומקבלים חלבון נקי
  • אחת מהגישות האפשריות לטיפול בחולים הסובלים מסכרת התלויה באינסולין הינה הזרקת אינסולין. הזרקה זאת נועדה להחליף את האינסולין העצמי החסר. היא משלימה חסר הנובע מפעילות לא תקינה של רקמות שנהרסו בלבלב. החדרת גן המקודד לאינסולין של אדם לתא ביצית של כבשה תתבטא בייצור אינסולין ובהפרשתו בחלב הכבשה. חלב כבשה זאת יהפוך למשאב נגיש וזמין לאינסולין של אדם.

שיטות חדישות המבוססות על ההנדסה הגנטית פתחו פתח לעולם שלם של אפשרויות לטיפול בחולים הסובלים מחסר הורמונים או אנזימים.