Header

  • עברית
  • English
  • العربية
  • Moodle
  • You Tube
  • facebook
  • GeoGebra
בית
  • אודות
    • חזון ומטרות מכון דוידסון
    • וויליאם (ביל) דוידסון
    • איך מגיעים?
    • חברי ההנהלה
    • חברי הוועד המנהל
    • עובדי מכון דוידסון
    • דרושים לדוידסון
    • כפר הנוער ע"ש לאוב
    • תמכו בנו
  • פעילויות
    • חוגים
    • מחנות מדע ומשלחות לחול
    • תוכניות למצטיינים
    • קידום והעצמת תלמידים
    • תוכניות מדעיות לכיתות
    • הרצאות, כנסים ואירועים
    • תחרויות
    • מורים − השתלמויות ותמיכה
    • תוכניות מתוקשבות
    • פעילויות החודש במכון דוידסון
  • דוידסון Online
    • שאל את המומחה
    • מאגר מדע: סרטונים וכתבות
    • המעגל המתמטי
    • אפליקציות ויישומוני מדע
    • ניסויי מדע בבית
    • חדר מורים
    • כל מה שרציתם לדעת על המוח
  • גן המדע
    • מידע למגיעים למוזיאון
    • חוגגים איתנו בגן המדע
    • פעילויות לגנים ולבתי ספר
    • פעילויות לארגונים ולקבוצות
    • מוצגים בגן
    • סדנאות "מדעכיף" בפסח
    • רעש וצלצולים בגן המדע
  • פר"ח

דוידסון Online
  • שאל את המומחה
  • מאגר מדע: סרטונים וכתבות
    • נושא החודש
    • רפואה ופיזיולוגיה
    • מדעי החיים
    • כימיה
    • פיסיקה
    • אסטרופיסיקה
    • טור אורח
    • SpaceIL וחלל
    • מדעי כדור-הארץ
    • מתמטיקה ומדעי המחשב
    • טכנולוגיה
    • ידע כללי
    • חדשות המדע
    • יש מקום לספק
  • המעגל המתמטי
  • אפליקציות ויישומוני מדע
  • ניסויי מדע בבית
  • חדר מורים
  • כל מה שרציתם לדעת על המוח

חפשו פעילויות וכתבות

שאטרסטוק

מה חדש בדוידסון Online

חידה שבועית מס' 79: שבע ועשרים ומאה
שלום לכם, בשבוע שעבר חגגנו את חג הפורים. המשימה השבוע תהיה קשורה למספרים במגילת אסתר: מצאו מהו המספר הראשון המופיע במגילה
לידיעה המלאה »
הגנים שאי אפשר בלעדיהם
מדענים מארה"ב יצרו במעבדה חיידק בעל גנום מזערי, המכיל רק את הגנים הנחוצים להישרדות ושופך אור חדש על המרכיבים הגנטיים
לידיעה המלאה »
האם המספרים הראשוניים אינם אקראיים?
מדענים מארצות הברית טוענים כי מצאו חריגה מההתפלגות האקראית בסדר הופעתם של מספרים ראשוניים. מה משמעות הדבר ואיך זה קשור לביטחון
לידיעה המלאה »
בניית מצלמה מגלילי נייר (קמרה אובסקורה)
בניסוי הנוכחי נבנה מעין מצלמה קטנה שמקרינה דמויות על מסך נייר ומאפשרת הגדלה והקטנה של הדמות. המצלמה מבוססת על התקן עתיק שנקרא
לידיעה המלאה »
מיץ תפוזים שקוף – מתכון בישול מולקולרי
בניסוי הזה ניקח מיץ תפוזים ונעשה ממנו נוזל שקוף וצלול בלי לשנות את טעמו, בשיטה של בישול מולקולרי. הניסוי/מתכון מחייב השגחה של
לידיעה המלאה »
חי בסרט מדעי – תחרות הסרטונים
כיצד נוצרים עננים? מדוע תכונות מסוימות עוברות מהורים לילדיהם? מדוע המלפפון ירוק? מה תפקיד הכנפיים במטוסים? על השאלות האלה ועוד
לידיעה המלאה »
חידה שבועית מס' 78: לזכור את פאי במילים
שלום לכם, בשבוע שעבר חגגנו את יום הפאי.  בכתבה המספר שמשגע את העולם (במדור הכתבות של דוידסון-אונליין)  כותב
לידיעה המלאה »

חיים מבוססי ארסן? כנראה שלא...

שתף

ב2010 התפרסם מאמר בכתב העת היוקרתי science המתאר זן של חיידקים המצוי באגם העשיר בארסן המסוגל לשגשג בנוכחות החומר הרעיל, ולהשתמש בו כתחליף זרחן בסנתזת ה-DNA ובתהליכים המטאבוליים השונים. המשמעויות של מחקר זה היו עצומות, לראשונה תואר יצור חי אשר פיתח יכולת להחליף זרחן בחומר אחר. סוכנות החלל האמריקאית NASA, הגדירה את המחקר כעדות הראשונה לקיום חיים מסוג אחר. למרבה הצער, דברים לא היו כפי שהם נראו...


דוגמא לנוקלאוטיד מבוסס ארסן. התמונה נלקחה מויקיפדיה

מבנה הארסן דומה מאוד למבנה הזרחן. גם הוא, בדומה לזרחן מסוגל לקשור שלושה אטומים נוספים, הוא מסוגל להקשר במקום הזרחן לחומרים קושרי זרחן, כשהוא מתחמם הוא יוצר תחמוצת (As2O3), והוא לא הרבה יותר גדול מזרחן. נחמד לא? אז זהו שלא. במכתב תגובה שפורסם ב-2011 בScience הסביר החוקר ניצ'קה כי במחקר המקורי הראו החוקרים שבסביבה עם ריכוז גבוה פי 10,000 של ארסן מזרחן, עדיין היה ספיגה רק של פי 3 יותר ארסנט אל התא. זה רחוק מלהראות שהארסנט פעיל ביולוגית ומחליף את הזרחן. בנוסף טען ניצ'קה, הארסן יכול להפוך לחומר בעל פוטנציאל להיות פעיל ביולוגית רק בתנאים מסויימים שאינם שוררים בציטופלסמה של חיידקים. לתגובה זו קדם מאמר סקירה שפורסם בידי פרופ' דן תאופיק ממכון ויצמן למדע, בו הוא סוקר את הידוע בספרות המדעית אודות היכולת של ארסן להחליף את הזרחן בסביבה ביולוגית. תאופיק העלה ספקות בנושא בעיקר לאור המאפיינים הכימיים של הארסן בתנאים הפיסיולוגים השוררים בתוך החיידק. כמו כן העלה תאופיק טענות כנגד הקשר שנעשה בין התוצאות שפורסמו למסקנות מרחיקות הלכת.

במאמר שפורסם בכתב העת היוקרתי Science ב-2012, הראתה החוקרת רוזי רדפילד כי, בניגוד למסקנת החוקרים, ה-DNA של אותו חיידק לא מכיל ארסנט. רדפילד גידלה את החיידקים בסביבה עשירה בארסן ודלילה בזרחן, בודדה DNA מהחיידקים והראתה באמצעות שיטת ספקטורמטרית המסות כי הDNA אינו מכיל כלל ארסן קשור. מחקרה של רדפילד לא הפריך את המחקר, אך הוא בהחלט ערער את הקביעה כי החיידקים מסוגלים להחליף זרחן בארסן.

שלושה חודשים לאחר מכן התפרסם מאמר של פרופ' דן תאופיק בכתב העת היוקרתי Nature בו הוא מראה כי חלבונים קושרי זרחן שלכאורה עברו אבולוציה לקשירת ארסן, למעשה מסוגלים לקשור זרחן ביעילות גבוהה בהרבה. תאופיק בחן שתי קבוצות של חיידקים רגישים לארסן ושתי קבוצות עמידות לארסן. בקבוצות אלו הוא בדק פעילות של חמישה חלבונים קושרי זרחן וניסה לראות עד כמה הם בררנים, או במלים אחרות באיזה ריכוז של זרחן, הן תעדפנה את הארסן. תוצאותיו היו מעניינות, היכולת של אותם החלבונים לקשור זרחן הגיע עד פי 4,500 מהיכולת לקשור ארסן. פירוש הדבר הוא שאותו חיידקים מסוגל לחיות בריכוזי זרחן נמוכים מאוד, כאלו הקיימים באגם מונו שם בוצע המחקר המקורי...

לסיכום אנו רואים כאן דוגמא מעולה ליעילות השיטה המדעית. מאמר פורסם, ואף שכבר עבר ביקורת עמיתים בעת קבלתו למגזין יוקרתי, ביקורת העמיתים לעולם אינה פוסקת. למאמר זה התקבלו מכתבים כמו זה של ניצ'קה. מכתבים אלו העלו ספקות סבירים שגררו מחקרים כמו זה של תאופיק ושל רדפילד אשר ערערו את התאוריה שבוססה במאמר. כיום הדיעה הרווחת בקהילה המדעית היא של אותם חיידקים מופלאים אכן יכולים לשרוד בסביבה עויינת מאוד, אך הם לא עברו התאמה כזו שמאפשרת להם לשגשג בזכות הארסן ולא בגללו. המחקר עורר התרגשות רבה כאשר פורסם, וגם אנחנו אזכרנו אותו בכתבה חיים שלא מהעולם הזה. זו איננה הפעם הראשונה בה מחקר מופרך וככל הנראה גם לא הפעם האחרונה...


אגם מונו העשיר בארסן. תמונה זו צולמה בידי Eeek ונלקחה מויקיפדיה.

לקריאה נוספת (אנגלית):
המחקר המקורי (שימו לב לכמות ההערות שנכתבו לו)
מכתבו של ניצ'קה לכתב העת science
מאמר הסקירה של אי הסבירות של ארסנט לתפקד ביולוגית
המחקר של רדפילד
המחקר של פרופ' תאופיק

ארז גרטי
דוקטורנט, 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 בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.

  • This article has 0 comments
  • 15.10.12
DNA, אבולוציה, המרק הקדמוני, חיידקים, חייזרים, מקור החיים

תגובות

פרסום תגובה חדשה

ערך מאפיין זה ישאר פרטי ולא יוצג באופן ציבורי.
Image CAPTCHA
נא הקלד את התווים הנראים בתמונה זו
הדפס
CodeOasis
  • דף הבית
  • אודות
  • תוכניות
  • דוידסון Online
  • גן המדע
  • פר"ח
  • תנאי שימוש
  • RSS
כל הזכויות שמורות למכון דוידסון לחינוך מדעי ליד מכון ויצמן למדע (ע"ר)