יום חמישי, 26 באוגוסט 2010

להסביר גנטיקה

לפרופ' בטסי דקסטר-דייר יש דרכים מיוחדות להסביר גנטיקה. בסדרת ההרצאות המופיעה ב- Modern Scholar היא משתמשת בדוגמאות ומטפורות מעניינות כדי להמחיש נושאים בגנטיקה. בהקשר של גנטיקה מנדליאנית, דקסטר-דייר מדגימה את היחס בין הפנוטיפים המתקבלים בצאצאים על ידי משחק קלפים בין שני אנשים כשכל אחד מהם מחזיק קלף אחד לכל אלל. כ"א זורק קלף למרכז ובודקים מה הפנוטיפ שמתקבל. לאחר מכן סורקים את כל השילובים האפשריים כדי להגיע ליחס 3:1 למשל. כדי לגשת למנדל, דקסטר-דייר מקדימה ועוסקת ברביה אל-מינית של צמחים המאפשרת קבלת פרטים רבים הזהים זה לזה מבחינה גנטית. היא למשל מספרת על יערות של עצי צפצפה (Aspen trees) שבהם כל העצים זהים גנטית זה לזה, כלומר הם למעשה משובטים, clones. משורשי העץ הראשון יצאו ניצנים שמהם התפתחו עצים אחרים וכן הלאה. בדומה לכך, כל אוכלוסית העצים במטע בננות או תפוחי עץ היא קלונלית. למשל, המגדלים מרבים עצי תפוחי עץ על ידי חיבור ייחורים לגדמי גזע. קחו לדוגמא תפוחי אדמה מהסופרמרקט, חתכו ל-4  ושתלו את החלקים באדמה ותקבלו 4 צמחי תפוחי אדמה חדשים. קלי קלות! כך מעבירה דקסטר דייר את מסר 'נקיון המערכת' איתה עבד מנדל, זרעי אפונה זהים לגמרי מבחינה גנטית.  היא מנצלת את ההזדמנות להדגיש שבעוד שבצמחים הרביה הא-מינית קלה ונפוצה, שהרי אפשר לגדל שבטי צמחים על ידי הרכבות, פקעות, פיצול שורש, ושתילת גבעול, בבע"ח נפוצה יותר רביה מינית. וביתר פירוט, בששת הקבוצות העיקריות של האורגניזמים יש חשיבות שונה לרביה מינית לעומת רביה א-מינית: 1. בע"ח: בעלי חוליות: יונקים - תמיד רביה מינית. לכן אנחנו מקשרים רביה עם מין; ציפורים - תמיד רביה מינית; דגים, דו חיים וזוחלים - בד"כ רביה מינית (יש יוצאי דופן); חסרי חוליות: רביה מינית וגם א-מינית; 2. צמחים: מתקיימות שתי צורות הרביה אך בניגוד לבע"ח, הרביה הא-מינית חשובה יותר ו-'למזלו' מנדל בחר בצמח כדי לבדוק את נושא התורשה; 3. פטריות 4. פרוטיסטים (אמבה ופרמציום) - בשני אלו מתקיימות רביה מינית וגם א-מינית 5,6. חיידקים וארכיאה - רק רביה א-מינית, על ידי חלוקה. לכן, יצירת כלב משובט מחיית המחמד האהובה עליך דורשת מניפולציה משמעותית במעבדה.

לאחר מכן מדגישה דקסטר-דייר את העובדה שמנדל בדק תכונות הנובעות כנראה מגן בודד ובכך הן נדירות. ברוב האורגניזמים ובעיקר בבעלי חיים אין כמעט תכונות הנובעות מגן בודד (monogenic) אלא, בדרך כלל תכונה או פנוטיפ היא תוצר של מספר גנים ולעיתים קרובות משפיעים גם גורמים סביבתיים ולכן אי אפשר לדבר על "הגן לאלכוהוליזם", "הגן לתוקפנות" וכדומה באופן כה פשטני. יתרה מזאת, כאשר אדם נושא מוטציה העלולה לגרום למחלה מסויימת, פעמים רבות "חדירות" המחלה אינה 100% וניכרת השפעה של גנים אחרים ושל הסביבה. נקודה זו חשובה משום שהיא מחזקת בעיני הלומד את החשיבות של אורח חיים ותזונה.
Heath Robinson's potato peeling machine

דקסטר-דייר חיברה מטאפורה מעניינת במיוחד כדי להסביר מסלולים גנטיים. היא מכנה את המטאפורה "בית חרושת לעוגיות בקופסה שחורה" בעיצוב רוב גולדברג, או דר' סוס, או הית' רובינסון". תארו לעצמכם בית חרושת להכנת עוגיות...המכונה הראשונה תהיה מכונה להכנת בצק מקמח, חמאה וסוכר. המכונה הבאה היא מזלג דרכים ומוסיפה שוקולד צ'יפס בחלק מהעוגיות והשאר ממשיכות, המכונה הבאה מוסיפה סוכריות לחלק מהעוגיות, המכונה הבאה קורצת עוגיות בצורות שונות, הבאה אופה. בית החרושת הזה נמצא בתוך קופסה שחורה ואנחנו לא רואים את המתרחש בפנים. כל מכונה היא אנזים או חלבון אחר אשר מבצע פעולה כלשהי בשרשרת. דמיינו כי ברשותכם הרבה בתי חרושת כאלו. מרובם מתקבלות עוגיות לפי הצפוי, סוגים שונים עם ציפויים שונים וכדו' אבל בחלק מבתי החרושת התוצרים שמתקבלים שונים מהמתוכנן. ניתן ללמוד איזו מכונה התקלקלה לפי התקלה. אם חסרות עוגיות עם שוקולד צ'יפס, נדע שהתקלקלה המכונה שמוסיפה שוקולד צ'יפס, אם לא יוצאות עוגיות בכלל, נדע שהתקלקלה מכונה משמעותית בתחילת הייצור, אולי מכונת ערבוב הבצק. "הקילקולים" במכונות הן מוטציות המובילות לתוצר חלבוני פגום. בית החרושת לעוגיות משמש את דקסטר-דייר כדי להסביר נושאים שונים בגנטיקה, למשל שימוש בעכברי knockout במעבדה כדי למצוא תפקיד של גן עלום - הורסים באופן מכוון את אחת המכונות בחלק מבתי החרושת ובודקים איך יצאו העוגיות.

דקסטר-דייר ממשיכה להסביר גנטיקה באמצעות נושא ביות חיות והכלאות כלבים. היא קרובה לנושא הביות, היא מסבירה, משום שגדלה בחווה. אכן, בתקציר הביוגרפיה שלה כתוב כי גדלה בחווה ברחובות, מסצ'וסטס...כן, ממש כך Rehoboth, Massachusetts. ההרצאות מרתקות גם למי שיודע גנטיקה, בעיקר משום שדקסטר-דייר מספרת את 'הסיפור' מזווית מאד ייחודית. בעיני זו דוגמה מרשימה למידת היצירתיות שיכול המורה לתרום לפרטים ולידע.

אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה