17: ביוטכנולוגיה וגנומיקה
- Page ID
- 205903
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
- 17.0: מבוא
- חקר חומצות הגרעין החל בגילוי ה- DNA, התקדם לחקר גנים ושברים קטנים, וכעת התפוצץ לתחום הגנומיקה. גנומיקה היא חקר הגנום כולו, כולל מערך הגנים השלם, רצף הנוקלאוטידים והארגון שלהם, והאינטראקציות שלהם בתוך מין ועם מינים אחרים. ההתקדמות בגנומיקה התאפשרה על ידי טכנולוגיית רצף DNA.
- 17.1: ביוטכנולוגיה
- ביוטכנולוגיה היא שימוש בחומרים ביולוגיים לקידום טכנולוגי. ביוטכנולוגיה שימשה לגידול בעלי חיים וגידולים הרבה לפני שהבסיס המדעי של טכניקות אלה הובן. הביוטכנולוגיה צמחה במהירות הן באמצעות מחקר אקדמי והן באמצעות חברות פרטיות. היישומים העיקריים של טכנולוגיה זו הם ברפואה (ייצור חיסונים ואנטיביוטיקה) וחקלאות (שינוי גנטי של גידולים, כגון הגדלת התשואות).
- 17.2: מיפוי גנומים
- מיפוי הגנום הוא תהליך מציאת מיקומי הגנים בכל כרומוזום. המפות שנוצרו על ידי מיפוי הגנום דומות למפות שבהן אנו משתמשים כדי לנווט ברחובות. מפה גנטית היא המחשה המפרטת גנים ומיקומם בכרומוזום. מפות גנטיות מספקות את התמונה הגדולה ומשתמשות בסמנים גנטיים. סמן גנטי הוא גן או רצף בכרומוזום המפריד (מראה קישור גנטי) עם תכונה ספציפית.
- 17.3: רצף גנום שלם
- למרות שחלו התקדמות משמעותית במדעי הרפואה בשנים האחרונות, הרופאים עדיין מבולבלים מכמה מחלות, והם משתמשים ברצף גנום שלם כדי לרדת לעומק הבעיה. רצף גנום שלם הוא תהליך הקובע את רצף ה-DNA של גנום שלם. רצף גנום שלם הוא גישה בכוח גס לפתרון בעיות כאשר יש בסיס גנטי בליבה של מחלה.
- 17.4: יישום גנומיקה
- הכנסת פרויקטים של רצף DNA ורצף גנום שלם, במיוחד פרויקט הגנום האנושי, הרחיבה את תחולת המידע על רצף ה- DNA. כיום נעשה שימוש בגנומיקה במגוון רחב של תחומים, כגון מטאנומיקה, פרמקוגנומיקה וגנומיקה מיטוכונדריאלית. היישום הנפוץ ביותר של גנומיקה הוא להבין ולמצוא תרופות למחלות.
- 17.5: גנומיקה ופרוטאומיקה
- חלבונים הם התוצרים הסופיים של גנים, המסייעים בביצוע הפונקציה המקודדת על ידי הגן. חלבונים מורכבים מחומצות אמינו וממלאים תפקידים חשובים בתא. כל האנזימים (למעט ריבוזימים) הם חלבונים הפועלים כזרזים להשפיע על קצב התגובות. חלבונים הם גם מולקולות רגולטוריות, וחלקם הורמונים. חלבוני הובלה, כמו המוגלובין, מסייעים בהעברת חמצן לאיברים שונים. נוגדנים המגינים מפני חלקיקים זרים הם גם חלבונים.
תמונה ממוזערת: ג'ל אלקטרופורזה. (CC BY-SA 3.0; מנולף באמצעות ויקימדיה Commons).