DNA, מה זה בכלל ?

לוקחת אתכם למסע לא שגרתי, בו אנסה לתת לכם טעימה קטנה מהמולקולה החשובה בעולם, הדנ"א שלנו. אם אתם אמיצים, תצטרפו אלי.

מהו DNA ?

כל תא ותא בגוף שלנו מכיל מגוון של איברים, שלכל אחד מהם תפקיד אחר. כאשר במרכז התא ניצב גרעין התא, מעטפת שמכילה את כל החומר הגנטי שלנו, את סליל הDNA.

הDNA שלנו הוא שרשרת ארוכה מאוד, פולימר, של מולקולה שנקראית נוקלאוטיד, מהמילה גרעין באנגלית. אותו נוקלאוטיד בנוי משלושה גורמים. בסיס חנקני, קבוצת זרחן וסוכר, לסוכר הזה קוראים ריבוז.

בDNA יש לנו ארבעה בסיסים שונים שמסומנים ע"י ארבע אותיות – A,G,T,C. כאשר הבסיס הוא שנותן לנוקלאוטיד את הזהות שלו. ולכן כאשר ממפים DNA אנחנו נראה רצף של אותיות. ביצירת הDNA בסיס A יבוא מול בסיס T, בסיס C יבוא מול בסיס G. וכך נוצר לו מעין סליל כפול, מאוד מאוד ארוך.

הDNA שלנו הוא בעצם כמו ספר מתכונים לחלבונים. הוא ספר מאוד ארוך, שמחולק לגנים שונים, לפרקים שונים, וכל גן הוא מתכון לחלבון אחד או כמה חלבונים. כשדיברנו על חלבונים, אמרנו שכל חלבון הוא שרשרת של חומצות אמינו, ויש 20 חומצות אמינו. אם נחזור לDNA, כל שלוש אותיות מקודדות לחומצת אמינו אחת. ולכן בעצם רצף של אותיות הוא מתכון לחלבון.

אז איך מייצרים בפועל את החלבון? נסביר בכלליות...

יש לנו בגרעין התא חלבונים מתאימים שמתלבשים על הDNA , קוראים את הרצף, ויודעים לייצר ממנו סליל שנקרא mRNA, מסנג'ר RNA, למי שהביטוי הזה נורא נורא מוכר לו. בעצם מתוך הDNA שלנו אנחנו מעתיקים מתכון לחלבון אחד, כמו שלוקחים ספר מתכונים, מצלמים במכונת צילום רק עמוד אחד, ואז הולכים עם העמוד הזה לבשל את התבשיל, אותו עיקרון. העמוד הזה שצילמנו של המתכון לחלבון היחיד נקרא RNA. זה כמו DNA רק שזה סליל אחד, ולא סליל כפול, והאות T הוחלפה באות U.

יש לנו בתא חלבונים מיוחדים שקוראים את הRNA הזה וממנו מרכיבים חלבון.

בעצם בכל תא בגוף שלנו יש בדיוק את אותו הDNA ולכן גם את אותם הגנים. אותם המתכונים לחלבונים השונים. אך בכל תא בגוף הביטוי של הגנים שונה, בהתאם למיקום שבו התא נמצא. למשל, בתא שריר, אנחנו מבטאים גנים, כלומר - מייצרים חלבונים, שקשורים לכיווץ, ובתא של בלוטת הלבלב, למשל, אנחנו מייצרים חלבונים המשמשים להפרשת הורמון אינסולין.

ועכשיו אני יכולה להגיע לחלק הממש מעניין בסיפור. והוא – אפיגנטיקה!

אז את הגנים שלנו, את הסיפור הכללי, אנחנו מקבלים מאבא ומאמא, סליל DNA שאיתו אנחנו תקועים לנצח נצחים. זה נקרא- גנטיקה. אפיגנטיקה, כלומר, מעל הגנטיקה, זו בעצם היכולת שלנו להשפיע על הגנטיקה שלנו, להשפיע על ביטוי הגנים שלנו, על יצירת החלבונים השונים. בואו נסביר...

נתחיל בסיפור – סיפורן של מלכות הדבורים.

מלכת הדבורים זו בעיני הדוגמא הכי מטורפת להמחשה של אפיגנטיקה. כל הדבורים בכוורת נולדות עם אותו DNA בדיוק, אותו רצף גנטי, אמורות להתפתח לאותו הייצור הסופי. אך כאשר בוקעת דבורה שמיועדת להיות מלכה, מזינים אותה במזון שונה משאר הדבורות. היא מוזנת במזון מלכות. מזון המלכות מכיל חלבונים מסויימים ועוד שאר חומרים ש"מדליקים" גנים, שגורמים לביטוי של חלבונים, שמובילים לכך שהדבורה הזו תהיה "דבורת-על", גדולה יותר, פוריה, חזקה. למשל, מזון המלכות מכיל חומרים שגורמים לה לבטא חלבונים שקשורים במערכת הרבייה, ולכן היא פוריה, גנים אלו "כבויים" אצל הדבורים הפועלות.

מנגנון התורשה שלנו הוא יותר גמיש ממה שאנחנו חושבים. יש לנו את היכולת "לכבות" או "להדליק" גנים מסויימים, ייצור חלבונים מסויימים, הקשורים לבריאות שלנו, לתפקוד גופני, גנים שאחראיים על התפתחות סרטנית למשל.

בעצם האפיגנום שלנו זה החוליה שמקשרת בין "גזרת הגורל" שלנו, אותו ספר מתכונים שקרוי DNA, לבין הסביבה. התזונה שלנו, האוויר שאנחנו נושמים, מצבי סטרס ורוגע, האקלים שאנחנו חיים בו. לכל אלה השפעה על מי שאנחנו.

אז אם בתזונה עסקינן, כי על סטרס ואקלים אני פחות אדבר איתכם. בעצם מרכיבים מהתזונה שלנו מכילים מולקולות, או הופכים בגוף למולקולות, שיש להן השפעה אפיגנטית. הם יכולים "לכבות" או "להדליק" גנים שקשורים לתחלואה או להגנה מפני תחלואה. המולקולות האלה יכולות להיות ויטמינים מסויימים, מינרלים, נוגדי חמצון ועוד הרבה... ויכולים להיות גם חומרים מחמצנים שנמצאים בסיגריות למשל, שעלולים "להדליק" גנים שקשורים להתפתחות סרטנית. לדוגמא, בברוקולי יש חומרים שמדכאים ביטוי של גנים שאנחנו לא רוצים שיתבטאו, כמו גנים מחוללי סרטן.

לסיכום, אחרי שהבנו מיהו הDNA. נאמר – בואו נהיה מלכת הדבורים, בואו נהיה אנשי-על. פוריים, חזקים, גדולים ויפים. הכל אפשרי אם רק רוצים. שום דבר הוא לא גזרת גורל.

שיר שגב,

מהנדסת מזון וביוטכנולוגיה, בעלת תואר שני בביוטכנולוגיה.