ב-1866 פרסם נזיר אוגוסטיני מברנו מאמר על אפונה בכתב עת מקומי שלא הוכר. איש לא שם לב. המחבר מת מבלי לדעת שגילה את החוקים שעליהם תעמוד כל הביולוגיה המודרנית. שמו גרגור מנדל — וסיפורו מוכיח שהגילויים החשובים ביותר מגיעים לפעמים ממקומות בלתי צפויים לגמרי.
| שנה | אירוע | הערה |
|---|---|---|
| 1866 | מנדל מפרסם את חוקי התורשה | הוזנח 34 שנים |
| 1900 | מנדל מתגלה מחדש (דה פריס, קורנס, צ'רמק) | לידת הגנטיקה המודרנית |
| 1910 | מורגן מוכיח שגנים נמצאים בכרומוזומים | פרס נובל 1933 |
| 1953 | ווטסון וקריק מתארים את הסליל הכפול של ה-DNA | בהתבסס על נתוני פרנקלין |
| 1990–2003 | פרויקט הגנום האנושי | 3 מיליארד דולר, 13 שנים, 3 מיליארד זוגות בסיסים |
| 2012 | CRISPR-Cas9 ככלי לעריכת גנים | דאודנה וחרפנטייה — נובל 2020 |
האנושות גידלה צמחים ובעלי חיים מאלפי שנים. חקלאים בחרו את הטובים לרבייה, הכליאו זנים וצפו במה שעובר. אך מדוע תכונות מסוימות עברו מדור לדור, איש לא ידע.
התיאוריה המשליטת היתה תיאוריית עירבוב הדם: תכונות ההורים מתערבבות כמו שתי צבעים. זה נשמע אינטואיטיבי, אבל יש לו בעיה קריטית: אם הכל מתערבב, תכונות אמורות להידלל טש בטש עם כל דור. שכך לא קורה, גידל כל מגדל אפונה. איש לא ידע למה.
מנדל לא בחר אפונה במקרה. לאפונה יש תכונות ברורות — עגולות או מקומטות, ירוקות או צהובות — וזמן דור קצר. הוא הכליא אלפי צמחים, ספר את הצאצאים וגילה סדירות מרהיבה: תכונות לא מתערבבות, אלא עוברות ביחידות בדידות.
הוא קרא להן "יחידות" — אנו קוראים להן גנים. הוא גילה את עקרון הדומיננטיות והפרדה. פרסם ב-1866 ושלח תוצאותיו לבוטנאים מובילים. ללא מענה. מת ב-1884. ב-1900, שש עשרה שנים לאחר מותו, שלושה חוקרים גילו מחדש את עבודתו בנפרד.
המאמר של מנדל שכב שש עשרה שנים בספרייות ואיש לא שם לב. זהו הטיעון הטוב ביותר שהתקדמות המדעית תלויה בהקשר ובנכונות, לא רק בגאוניות.
ב-1908 החל תומס האנט מורגן לעבוד באוניברסיטת קולומביה עם Drosophila melanogaster. יתרון: דור קצר (שבועיים), צאצאים רבים, כרומוזומים מעטים. ברבות השנים גילה המעבדה: גנים נמצאים על כרומוזומים, וגנים קרובים עוברים בתורשת יחד יותר.
מורגן קיבל פרס נובל ב-1933. חשוב יותר מהפרס היה הגישה: המעבדה כמכונת חשיבה קולקטיבית. "חדר הזבובים" נודע באווירה הערבובית והדמוקרטית שלו — סטודנטים דנו עם הפרופסור בשוויון. זה המודל עיצב את תרבות המדע במאה ה-20.
בתחילת שנות ה-50 עבדו כמה קבוצות על קביעת מבנה ה-DNA. רוזלינד פרנקלין בלונדון ייצרה באמצעות קריני רנטגן תמונות בהירות של DNA. צילום 51 שלה הראה לעין המומחה את מבנה הסליל הכפול.
וואטסון וקריק בקמברידג׳ ראו את הצילום בלי ידיעתה והסכמתה, דרך עמיתה מוריס וילקינס. ב-1953 פרסמו את המודל. ב-1962 קיבלו שלושתם פרס נובל. פרנקלין מתה מסרטן ב-1958 — הפרס לא ניתן למותים.
רוזלינד פרנקלין היא אחת הדמויות המוכרות ביותר בהיסטוריה של אי צדק מדעי. ואחת המדעניות הגדולות של המאה ה-20.
בשנות ה-30 עד ה-50, טרופים ליסנקו שלט בביולוגיה הסובייטית. הוא דחה את הגנטיקה המנדליאנית כ"אידיאליסטית" ו"בורגנית" וטען שתכונות נרכשות עוברות בתורשת.
גנטיקאים שהתנגדו נאסרו, נשלחו למחנות או הוצאו להורג. ניקולאי ואבילוב, מגדולי גנטיקאי הצמחים בזמנו, מת ב-1943 במחנה. החקלאות הסובייטית סבלה עשורות מפסאודיאפיסייה של ליסנקו. זה אזהרה: אידיאולוגיה ומדע לא דרים יחד.
לאחר מודל הסליל הכפול הגיעה השאלה הבאה: איך מתרגם ה-DNA לחלבונים? האלפבית הגנטי מכיל ארבעה אותיות (A, T, G, C). חלבונים מכילים 20 חומצות אמינו. מה הקוד?
פרנסיס קריק ניסח את השער "המתאם": מולקול מתווך בין DNA לחלבון. כך נובא RNA הערכה. ב-1961 הוכיחו נירנברג ומטתי אילו טריפלטים (קודונים) מקודדים לאילו חומצות אמינו. ב-1966 פוענח כל הקוד הגנטי.
ב-1990 החל פרויקט גנום האדם: קונסורציום של מוסדות ציבוריות היה אמור לרצף את כל הגנום האנושי. לוח זמנים: 15 שנה. תקציב: 3 מיליארד דולר.
ב-1998 הכריז קרייג ונטר וחברתו הפרטית Celera Genomics שיעשו את אותו הדבר בשלוש שנים. זה פתח תחרות. ב-2000, ארבע שנים לפני המועד, שתי הקבוצות הכריזו יחד על סיום טיוטא.
התוצאה: גנום האדם מכיל כ-3 מיליארד זוגות בסיס ומקודד כ-20,000–25,000 גנים — הרבה פחות מהצפוי. הקהילייה המדעית הופתעה: מספר גנים דומה לזה של תולעת אדמה. המורכבות אינה במספר הגנים, אלא באופן שבו הם מוסדרים.
חשבנו שהסוד של החיים במספר הגנים. הוא באופן שבו הם מוסדרים.
ב-2012 פרסמו ג׳ניפר דאודנה ואמנואל שרפנטייה עבודתם הפורצת: CRISPR-Cas9 כמספריים פרוגרמבילים ל-DNA. העקרון: מערכת חיסון באקטריאלית שמזהה וחותכת רצפי DNA.
לפני CRISPR דרשו שינויי גנים מפורשים שנים ומיליוני דולר. עם CRISPR: שבועות ומעבדה צנועה יחסית. ב-2020 קיבלו שתייהן פרס נובל לכימיה. היישומים נעים מטיפול בסרטן עד יצירת עמידות בגידולי מזון.
בנובמבר 2018 הכריז המדען הסיני הה צ׳יאנקויי שיצר את התאומות הראשונות בעולם שעברו עריכה גנטית באמצעות CRISPR: בנות תאומות שגן CCR5 שלהן נערך כדי ליצור עמידות ל-HIV.
הקהילייה המדעית הגיבה בגינוי. לא רק בשל היעדר קונסנסוס, אלא גם בשל ההסכמה הכפויה והיעדר הצורך הרפואי. הה נדון בסין לשלוש שני מאסר.
המקרה מדגים את הקו האדום: יש הבדל בין טיפול גנטי (רפוא מחלה במטופל חי) לבין עריכת הקו הזרעי (שינויים שעוברים לכל הצאצאים).
היסטוריה של הגנטיקה היא היסטוריה של האנושות שלומדת לקרוא את ההוראות שלעצמה. מנדל גילה גנים מבלי לדעת מה הם פיזית. וואטסון וקריק מצאו את המבנה מבלי הבנה מלאה של התפקיד. פרויקט גנום האדם סיפק את האלפבית מבלי לפרש את הטקסט.
היום נוכל לקרוא, להעתיק, לשנות ולכתוב גנים. להורות משותפים זה משמעו: הצד הגנטי של הורות הפך לניתן לידון יותר. אבחנת פרהשתלה, סקר נשאים, בחירת תורמים לפי פרופיל HLA — כלים הבנויים על היסטוריה הזאת.
גנטיקה אינה מדע הגורל. זהו מדע ההסתברות. גנים אינם קובעים אנשים, הם מעצבים נטיות. לדעת את זה — לדעת אמיתית, לא רק לקבל אינטלקטואלית — הוא אולי השיעור החשוב ביותר שהיסטוריה של הגנטיקה יכולה להציע לנו.
מודול 2 (בחירת תורם וגנטיקה) כולל מידע מעשי על סקר גנטי, תאימות HLA וסטטוס נשא. מודול 5 (אבחנה לפני לידה) מסביר טכניקות מודרניות מ-NIPT עד אבחנה לפני השתלה.
גנטיקה מנדליאנית — חוקי התורשת שניסח גרגור מנדל: דומיננטיות, פרדה ושילוב עצמאי. בסיסהגנטיקה הקלאסית.
CRISPR-Cas9 — כלי הנגזר ממערכת החיסון הבאקטריאלית לעריכת רצפי DNA. פותח ב-2012, זכה בפרס נובל ב-2020.
עריכת הקו הזרעי — שינויים גנטיים בתאי רבייה או עוברים לכל הצאצאים. שנוי בסתתוס מדעי ואתי.
פרויקט גנום האדם — פרויקט מחקר בינלאומי (1990–2003) לריצוף מלא של הגנום האנושי. בסיס הרפואה הגנומית המודרנית.
.אלפי אנשים כבר בונים משפחות בתנאים שלהם
עיין בפרופילים