בין זינוק לזינוק

מזל טוב לנו, הביולוגית התותחית-פוטונים (בדיחה של חנונים...) פרופ' עדה יונת זכתה בפרס נובל לכימיה על חלקה בגילוי תפקיד ומבנה הריבוזום! HURRAYYYYY!!!!!! והיא ממש משלנו, מכאן! איזה כיף!

כימיה? ביולוגיה?

אז כן, היא ביולוגית. נכון, היא מהפקולטה לביוכימיה במכון וייצמן- מה שעושה אותה ביוכימאית- אבל ביוכימיה היא ענף של הביולוגיה.

בניגוד למה שניתן היה לחשוב מהשם, ביו-כימיה, איפה שהביולוגיה והכימיה נפגשים, זה ממש לא זה. ביולוגיה בכלל היא חקר החיים, תופעה כימית ייחודית בפני עצמה. במובן מסויים, ביולוגיה היא מקרה פרטי של הכימיה, כזה שיצר עולמות שלמים בעצמו, ודורש התייחסות מאוד מיוחדת.

על כל פנים, ביוכימיה היא החקר של המולקולות הביולוגיות, אלה שניתן למצוא אותן אך ורק ביצורים חיים- פחמימות, שומנים, חלבונים וחומצות גרעין. למעשה, הביוכימיה היא ענף מת. חקרנו ולמדנו על המולקולות הללו בתחילת המחצית השניה של המאה ה-20. מעתה, אין מנוס מלשוב אל המקום ממנו לקחנו אותן- כי הרי אם אנו חוקרים חיים, תופעה ייחודית, לא נוכל לרדת אל מתחת למולקולות הביולוגיות- שהרי המולקולה, כזכור משיעורי מדעים של כיתה ז', היא החלקיק הקטן ביותר של חומר שעדיין שומר על תכונותיו (להבדיל מאטום, בעל אותה הגדרה, רק שהמילה "יסוד" מחליפה את המילה "חומר")- כי אז נאבד את החיים. והמקום ממנו לקחנו אותן הוא התא החי, ואנו חוקרים ולומדים את ההתנהגות של המולקולות הללו בתא החי.

אז מה ההבדל?

ההבדל נעוץ בציוד. גם באוניברסיטה שלי יש חלוקה למחלקות, וקיימת מחלקה לביוכימיה. שם חוקרים בדיוק מה שחוקרים במחלקות אחרות- ולעיתים גם הנושאים כמעט וחופפים- אך שם הם חוקרים את התנהגות המולקולות הללו לא בתא החי, אלא במבחנה. השיטות שונות- ודורשות ציוד שונה, ולכן מעבדות נפרדות. במחלקות אחרות, יחקרו את המולקולות הללו בתאים עצמם- כלומר, עונים על שאלות הנוגעות לתפקוד בסביבה החיה, ולא במעבדה. אגב, יש חוקרים שבכלל לא ישאלו שאלות הנוגעות לתאים עצמם, אלא יעלו מעלה, לעבר היצור החי השלם, וישאלו שאלות על בעל החיים, הצמח או אפילו למעלה מהם- על הסביבה החיה- המערכת האקולוגית- כולה.

על כל השאלות הללו חיוני לענות.

אמה-מה?

אלפרד נובל ז"ל חי בזמן בו הביולוגיה היתה בעיקרה חקר ההיסטוריה של הטבע. המכשור המולקולרי לעיסוק בתאים לא היה קיים כל כך, ומה שכן היה קיים היו מצוי בידי הרופאים, ומטבע הדברים רק חקר גוף האדם היה נרחב באופן זה. מעבר לכך, החוקרים הביולוגים של תקופתו פשוט צפו ותיעדו את עולם החי והצומח שסביבם.

זה כנראה לא היה נראה לו חשוב מספיק, ועל כן הוא לא קבע פרס נובל לביולוגיה, אבל עשה זאת לרפואה או פיזיולוגיה, כימיה ופיסיקה.

נכון להיום, כמעט אך ורק ביולוגים זוכים בפרס נובל לכימיה- כי אין עד כדי כך מה לחדש שם, משום מה. אפילו המחקר שם קשור לרוב בעקיפין לביולוגיה, מה לעשות.

לכן ביולוגית זכתה בפרס נובל לכימיה.

ריבו-מה?

אז מה היא בעצם גילתה?

יצורים חיים מאורגנים בתאים. אם תפרק תא, תקבל חומר שאיננו חי. התא עצמו הוא חי ומהווה סביבה פנימית בפני עצמה. בכל תא (לפחות בחלק ממחזור חייו, וברובם המוחלט במשך כל חייהם) מצוי חומר תורשתי, הלוא הוא הדנ"א. הדנ"א הוא חומצת גרעין, והוא מצוי רק ביצורים חיים. בדנ"א מצוי המידע ליצירת חלבונים, שהם אבני הבניין והפועלים גם יחד, של התא בפרט ושל היצור החי כולו. קטע מידע לקידוד של חלבון מסויים נקרא גן. בין הגנים אין חלוקה ממשית והמולקולה כולה רציפה, ומכילה כמה וכמה גנים, לרוב אלפים. היא נקראת כרומוזום. כל כרומוזום הוא בעצם ספריה, וכל גן הוא ספר, מדריך ליצירת חלבון מסויים. בתא אנושי יש 46 ספריות כאלה.

המידע ליצירת חלבון מצוי בדנ"א- אבל איך? למעשה, הדנ"א בנוי מיחידות חוזרות, שיש בהן שינויים קלים. ישנן 4 גרסאות של היחידות החוזרות האלה, מעין "אותיות", וצירופן השונה מאפשר איחסון מידע ליצירת מגוון אינסופי של חלבונים- בדיוק כמו ש-22 אותיות מאפשרות יצירת מגוון אינסופי של מילים.

כשצריך חלבון מסויים, דרוש איכשהו המידע המצוי בספרים. אולם הספרניות קמצניות מאוד, ומרשות רק לצלם את אותו הקטע הדרוש לבניית חלבון מהספר, ולא להוציא אותו מהספריה. הצילום הזה הוא הרנ"א- חומצת גרעין נוספת, ובו מצוי המידע הדרוש לבניית חלבון בזמן נתון. כך, ניתן להוציא מידע בלי לפגוע בספרים היקרים כל כך. הצילום מתבצע כאשר יש צורך, ולאחריו הוא מושלך. התהליך הזה נקרא שיעתוק.

עכשיו, צריך איכשהו לתרגם את הקוד הזה לחלבון בפועל- ואת זה עושה הריבוזום. את המבנה שלו ואיך הוא עושה זאת, גילתה עדה יונת. הריבוזום בעצם "קורא" את ההוראות המצויות ברנ"א, ומתאים להן חומצות אמינו- שהן אבני הבניין של החלבונים- ומחבר ביניהן ליצירת שרשרת. השרשרת מתקפלת בסוף התהליך, ו-וואלה! יש לנו חלבון.

התהליך הזה, התרגום, קיים בכל תא חי- לכן תבינו עד כמה הוא בסיסי ברמת הידע! כמה חשוב מה שהיא עשתה!

מלבד זאת, היא גם גילתה את דרך פעולתן של אנטיביוטיקות מסויימות, שעד אז פשוט הוכחו כתרופות יעילות בלי שידעו איך הן פועלות. מסתבר, שהחלק המחבר את חומצות האמינו זו לזו, עושה זאת באמצעות התאמה כימית למולקולה אחרת (חומצות אמינו)- כמו מפתח למנעול. מה לעשות, למנעול לפעמים מתאימים גם מפתחות שונים- ולמעשה כך אנטיביוטיקות מסויימות פועלות- הן מפתחות גנבים כאלה שמתאימים לאותו חלק בריבוזום, וכך עוצרים את פעולתו. החיידק, שאינו מסוגל לייצר חלבונים חדשים, מת.

אז רגע, למה גם אנחנו לא מתים? הרי גם בתאים שלנו מתבצע אותו התהליך!! מסתבר, שאמנם התהליכים זהים בכל היצורים החיים, אבל יש 3 גירסאות של ריבוזומים, שבעצם מחלקות את החיים ל-3 חטיבות- איאוקריוטים (אנחנו, בעלי חיים, צמחים, פטריות, אצות ועוד רבים אחרים), חיידקים וארכיאונים (דמויי חיידקים שחיים בסביבות קיצוניות כמו מים רותחים או ים המלח). למזלנו, אנחנו והחיידקים לא מאותה שכונה, ככה שהאנטיביוטיקה פוגעת בהם ולא בנו. וגם את זה היא גילתה.

פשוט גדולה.

לא יהיו עוד כאלה!

ממש בסמוך לידיעות על הזכיה בעיתון, בטלויזיה, ברדיו או באינטרנט ניתן למצוא נבואת זעם כזו או אחרת על זה שכמוה כבר לא יהיו בעוד כמה שנים כי הרי החינוך של היום זה לא החינוך של פעם, ובלה בלה בלה כאלה ואחרים.

סבבה, אני בעד להגיד זאת- כל עוד זה משחק על מצפון או רגש הפחד של מישהו שיתקצב ויתפקס יותר על מערכת החינוך שרפורמה בה כל כך נצרכת,

אבל האמת שזה פשוט לא נכון.

עדה יונת לא גילתה את מה שגילתה ביסודי. גם לא בחטיבה, גם לא בתיכון. אז כל הדיבורים על מערכת החינוך התיכונית והיסודית פשוט לא קשורים לעניין.

אם נדבר על המערכת האקדמית, הרי שבהחלט דרושים לה יותר תקציבים, אבל צריך להבין משהו: עדה יונת פשוט ענתה באופן יצירתי על שאלות שעלו מעצם המציאות עצמה, והיו חייבות להישאל. היא השיבה על השאלה "כיצד הריבוזום פועל?". לכל מי שלמד על הריבוזום לפני שהיא גילתה מה שהיא גילתה היה ברור שצריך להשיב על השאלה "כיצד זה פועל"- ומכאן שכל אחד יכול לעשות זאת.

אבל למה דווקא היא גילתה? שאלה טובה. כנראה שזה מזל בעיקר, והמון יצירתיות. מזל אינו תלוי בנו, ויצירתיות מופיעה באופן טבעי בבני אדם. היה דרוש גם כסף למחקר, אבל כיוון שבביולוגיה עסקינן, תמיד יש לדבר איכשהו איזשהו משהו שעתיד להכניס כסף. גם כאן, עניין האנטיביוטיקה למשל, הוא עניין יישומי. ברגע שמבינים את עקרון הפעולה, ניתן לשפר אנטיביוטיקות. המון כסף לתעשיית התרופות. אז כסף למימון המחקר יתאפשר.

אז לכל נביאי הזעם האלה אני אומר- תנוחו.

חוקרים יקומו לאנושות בכל דור ודור.

רק יהיה חשוב להשאיר אותם בארץ ולמנוע את בריחת המוחות, זה כן.

טוב, אז פשוט תדאגו שיהיה כאן טיפה יותר קל להיות סטודנט.

אבל בינינו, גם אם לא תעשו את זה, רובנו יישאר כאן, בבית.