המושג דנ"א (DNA) ודמות הסליל הכפול שלו פרצו לתודעה הציבורית לפני כמה עשרות שנים בלבד וזכו מאז ליחסי ציבור חסרי תקדים. המילה דנ"א חדרה ללשון המדוברת אולי יותר מכל מושג מדעי אחר, ותמונת הסליל הכפול נהפכה לאייקון הראשון במעלה של הביולוגיה.
כל זה קרה משום שהדנ"א חשוב מבחינות רבות, ועל כך נדבר בסדרת הכתבות הנוכחית. כאן תגלו את כל העובדות הבסיסיות על הדנ"א, תבינו למה הוא חשוב כל כך ותראו איך הוא משפיע על חיינו. היכונו להבין יותר!
איך גילו את הדנ"א והבינו שהוא נושא את החומר התורשתי?
כתבה שלישית בסדרה
הפעם נלמד איך הוכיחו סופית שהדנ"א הוא אכן זה שנושא את החומר התורשתי.
1952: ניסויי הרשי-צ'ייס
אלפרד הרשי ומרת'ה צ'ייס היו שני מדענים שביצעו בשנת 1952 סדרת ניסויים שווידאו סופית שהדנ"א הוא אכן החומר התורשתי. עבודתם הייתה במידה רבה המשך ישיר של ניסויי אייברי, מקלאוד ומקארתי שעליהם קראתם בכתבה הקודמת בסדרה. מטרת הניסויים הייתה להוכיח בצורה חותכת איזה חומר מכל החומרים שבתא הוא האחראי לעקרון הטרנספורמציה.
כל המקום להזכיר לכם שעקרון הטרנספורמציה הדגים שכאשר שני חיידקים, שלאחד יש תכונה מסוימת שלשני אין, באים במגע זה עם זה, יכול להתקיים מעבר של חומר תורשתי מחיידק אחד לשני, והמעבר הזה מקנה לחיידק שמקבל את החומר את התכונה של החיידק שמסר אותו. השאלה הגדולה הייתה מהו החומר הזה, משום שהיה ברור שזהו החומר התורשתי. הדעה הרווחת בתקופה ההיא הייתה שהמידע התורשתי עובר באמצעות חלבונים, אך כל זה עמד להשתנות בעקבות הגילויים החדשים.
הרשי וצ'ייס ביצעו ניסויים בעזרת החיידק אי.קולי והווירוס T2 שמדביק אותו. כשהוירוס T2 מדביק את האי.קולי, הוא נצמד לדופן התא של החיידק, מזריק את החומר התורשתי שלו לתוך התא ומשאיר בחוץ רק את הקליפה שאינה נחוצה לו יותר. לאחר מכן משעבד הנגיף את התא לייצר עוד וירוסים רבים נוספים בעזרת הקוד הגנטי שלו.
הניסוי שהם ביצעו היה פשוט מאוד, אך גם סיפר מידע עשיר. צ'ייס והרשי סימנו את הווירוסים בזרחה (פוספט) רדיואקטיבית. זרחה היא חומר שקיים בכמויות גדולות בדנ"א, אך לא קיים כלל בחלבונים. לאחר מכן הדביקו את החיידקים בווירוסים המסומנים רדיואקטיבית (בדנ"א שלהם, כאמור) ואחרי ההדבקה הפרידו את החיידקים המודבקים מהווירוסים הריקים שעל מעטפת התא החיידקי בעזרת מערבל וצנטריפוגה. הם גילו כעת שהחומר הרדיואקטיבי (הדנ"א) אינו נמצא במעטפת הריקה של הנגיפים אלא בתוך תאי החיידקים.
בניסוי נוסף הם סימנו וירוסים בגופרית רדיואקטיבית. גופרית קיימת בחלבונים, בחומצות ציסטאין ומתיונין, אך אינה קיימת כלל בדנ"א . שוב הם הדביקו את החיידקים בווירוסים הללו ומצאו הפעם שהחומר הרדיואקטיבי נמצא כעת מחוץ לתאים, במעטפת הווירוס הריקה, ואילו בתאים עצמם לא הייתה רדיואקטיביות כלל.
ההנחה שעמדה בבסיס הניסוי הייתה שווירוסים מזריקים לתאים את החומר התורשתי שלהם ומשאירים בחוץ את מה שאינו החומר התורשתי שלהם. שני הניסויים הראו שכאשר דנ"א (זרחה) סומן בווירוסים שמדביקים חיידקים, החומר המסומן נכנס לתוך התאים. לעומת זאת, כשחלבונים (גפרית) סומנו בווירוסים שמדביקים חיידקים, החומר המסומן נשאר מחוץ לתאים. מכאן הסיקו הרשי וצ'ייס שהחומר התורשתי הוא הדנ"א ולא החלבונים.
תובל בן יחזקאל
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
