יום שני, 30 באוגוסט 2010

מטאפורה על הדוגמה המרכזית של הביולוגיה


נזיר מימי הביניים בחדר הכתיבה (סקריפטוריום)
 תארו לעצמכם נזיר מימי הביניים היושב בסקריפטוריום ועמל על העתקת ספר. הוא מאד משתדל להעתיק נכון ומדויק. עבודתו חשובה עד מאד משום שבזמנים ההם עוד לא קיימת מכונת הדפוס  ובספרים שהוא כותב טמון ידע חשוב מאד, החל מנוסח התפילות וכלה בספרי אסטרונומיה וטבע. הוא מעתיק את הספרים לספרים חדשים כדי שאפשר יהיה להעבירם למנזר החדש שמוקם בכפר השכן. הוא כותב על הדפים הכי משובחים וחזקים שהיו במנזר והוכנו בעמל רב על ידי הנזירים וזאת כדי שהספרים יחזיקו מעמד זמן רב ככל האפשר. לפתע נכנס נער קטן ואומר בדחיפות: "ראש המנזר צריך את המתכון ללחם הקודש" הוא ממשיך: "תן לי בבקשה את הספר כדי שאוכל לתת לראש המנזר את המתכון". אבל הספר גדול וכבד ולא מוציאים אותו מהספריה כדי לשמור עליו שלא יהרס. לכן הנזיר מציע לנער דף דק שהכין זה עתה ושיעתיק רק את המתכון שהוא צריך, שהרי הוא לא זקוק לכל אשר כתוב בספר הגדול. כך עושה הנער , מעתיק על הדף הדק ויוצא מהר אל הציטופלסמה...


הספריה היא גרעין התא ובה נשמר המידע הגנטי ב- DNA היציב. כאשר יש צורך בחלבון מסוים 'מועתק' המידע הנחוץ ליצירת החלבון, המתכון, ב- RNA שליח. שהרי אין צורך בכל הספר, כל ה- DNA, כדי להכין חלבון אחד. יש צורך רק במקטע הנחוץ להכנת החלבון והוא הגן. אם כך, ה- RNA שליח יוצא מהגרעין אל הציטופלסמה ושם הריבוזום מייצר את החלבון לפי תבנית ה- RNA. יותר לא צריך את הפתק והוא מתפרק. לפני שהתא מתחלק, שהרי זו היא דרך ההתרבות של תאים, ה- DNA שבגרעין משתכפל בעזרת אנזים, הנזיר.


שימוש במטפורה לתיאור נושאים נוספים בביולוגיה מולקולרית:
1. מוטציות:   הנזיר מאד משתדל לעבוד במדויק אבל בכל זאת מדי פעם משתרבבות טעויות קטנות פה ושם (מוטציות). סך הכל, רוב הספר או המסמך ניתן לקריאה וממלא את תפקידו. כלומר, בטווח הקצר, מוטציות רבות אינן גורמות להשפעה ניכרת, למשל, עקב הכפלות של אזורים בדנ"א וייתור האזור הנפגע (redundancy) או מוטציות שאינן משנות חומצה אמינית (וזיכרו את ביה"ח לעוגיות אשר תוכנן על ידי דר' סוס ועובד טוב למרות הפיתולים והסילסולים). מידי פעם מכניס הנזיר טעות גדולה כמו דילוג על דפים או איות לא נכון של המילה הכי חשובה בפרק. במקרים כאלו מתרחשת סלקציה (פעולה על חלק מהתאים לפי מאפיינים רלוונטיים). יש פח לספרים שלא ניתנים לתיקון. כלומר, אם הדנ"א הועתק באופן כה גרוע כך שהאורגניזם אינו שורד ולכן אינו יכול להתרבות, לדנ"א זה לא תהיה הזדמנות להשתכפל שוב.


2. גן, בהתאם למטאפורה, הוא רצף אשר ניתן לשעתקו (לשרבט על נייר טיוטה) ולשלוח למקום אחר לצורך השימוש בו (מחוץ לסקריפטוריום, מחוץ לגרעין). נייר טיוטה הוא אנלוגיה סבירה משום שהפורמט של הטרנסקריפט זמני. המסר נכנס לשימוש תוך פרק זמן קצר, אחרת הוא 'נקרע'. למעשה, טרנסקריפט הדנ"א עשוי ממולק' רנ"א חד גדילית, mRNA. וזה המקום להסביר על ה- template, השיעתוק, והשימוש באורציל - U. מפה ממשיכים לתרגום - המידע מתורגם משפה אחת לשפה אחרת - בחדר אחר נמצא מנגנון דו לשוני המסוגל לקרוא את שתי השפות: שפת הדנ"א ושפת החלבון. האורגניזמים עשויים בעיקר מחלבון ובאנלוגיה לביה"ח לעוגיות, חלבונים הם המכונות וכל התשתית של ביה"ח. פה נכנס ההסבר על הצופן הגנטי. כאשר אם המילה בעלת אורך של אות אחת וביידינו 4 אותיות, יכולות להתקבל 4 מילים. אם המילה באורך שתי אותיות - 16 מילים ואם באורך 3 אותיות - 64 מילים. ואז יש 'מילים נרדפות' ואפילו 'סימני פיסוק'.


בהקשר של מדעי העצב  - לא קשור ישירות אבל בכל זאת אני מזכירה כי זו אנלוגיה מוצלחת לדעתי - כדי להסביר מדוע יש צורך לסלק את הנוירוטרנסמיטר מהסינפסה, דקסטר-דייר מדמה אותו לפתק post-it ששמים על המקרר "לקנות חלב" "לקנות חלב" "לקנות חלב" "לקנות חלב" "לקנות חלב" "לקנות חלב", וימשיך כך עד שנסיר אותו ונזרוק לפח. או בהקשר של הילדים:"סדר את החדר" :"סדר את החדר":"סדר את החדר" עד שיגיע AChE או יופעל טרנספורטר לפתקים.


המקור למטאפורה (עם שינויים קלים שלי) הוא קורס Basic genetics של פרופ' בטסי דקסטר-דייר

אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה