הדנ”א שלנו מכיל הוראות כיצד ליצור את החלבונים שעושים את רוב העבודה שבגופנו, אפשר להגיד שבאיזשהו מקום הוא מכיל הוראות כיצד ליצור אותנו. זו הסיבה שהן חוקרי אבולוציה וזאולוגים, והן חוקרי עבר כמו ארכיאולוגים והיסטוריונים מתעניינים בו מאוד בתקופה האחרונה. השוואה בין דנ”א של יצורים שונים, בין אם מימים אלו או כאלה שחיו בעבר, מלמדת אותנו המון על ההבדלים בינינו, שכן המשמעות של השוואה כזו היא לבדוק כיצד “הוראות היצור” שונות זו מזו, וכשמבינים את השוני הזה, אפשר להסיק המון ממצאים מעניינים.
אבל הדנ”א הוא לא הכל בחיים. בעשור האחרון המונח “אפיגנטיקה” הפך לסוג של מילת באזז בהקשרים רבים, ועל אף שרבים לוקחים אותו למקומות שהוא לא שייך אליהם, למרות זאת מדובר בעולם שלם ומרתק. אפיגנטיקה היא שם כולל לשכבות הבקרה של הדנ”א. אם נדמיין את הדנ”א כספריה המלאה ספרי הוראות, את האפיגנטיקה אפשר לדמיין כ”סדרני הספריה”, שעומדים ליד הספרים ומכווינים את הקוראים באילו ספרים מותר להם לקרוא, ואילו ספרים נמצאים מחוץ לתחום.
יש לכך השלכה גדולה על המחקר, משום שלשני יצורים שונים יכול להיות רצף דנ”א זהה לחלוטין, אבל הם עדיין יכולים להראות אחרת בגלל האפיגנטיקה, משום שאם אצל אחד מהם עומד “סדרן” שכזה ליד אחד הספרים ומונע מהקוראים להשתמש בו, אז זה לא משנה מה כתוב בספר הזה, כי לא ישתמשו בו (או ישתמשו בו פחות), בעוד שאצל אחר כן.
למעשה, כבר בשנת 1975, לפני כמעט חמישים שנה, שניים מהחוקרים הראשונים שבחנו את הדנ”א של השימפנזים שמו לב שהוא דומה מדי לזה של בני אדם (99% דמיון), מכדי להסביר את ההבדלים הרבים כל כך בינינו לבינם, ולכן הם האמינו שהפתרון לכך טמון בהבנה של הבקרה על הגנים. כלומר לא מספיק לראות היכן הגנים שונים, אלא גם היכן הבקרה שונה גם אם הגנים זהים.
מעבר לכך, יש לאפיגנטיקה תכונה נוספת שהופכת אותה למרתקת כל כך באבולוציה: היא יכולה להגיב לסביבה, ובכך בעצם לשנות אותנו כשהעולם סביבנו משתנה. זו תופעה מרתקת מאין כמותה, בפרט משום שאם שינוי מתרחש בדנ”א שלנו, יכולים לעבור דורות רבים עד שהוא מתקבע באוכלוסיה כך שרובה נושאת אותה, אבל שינוי אפיגנטי יכול לקרות הרבה יותר מהר, תיאורטית גם תוך דור אחד, אם התנאים הם אותם תנאים.
דוגמה אחת לכך התרחשה במלחמת העולם השנייה. בחורף 1945 הגרמנים הטילו מצור על מערב הולנד, והאיזור סבל מרעב כבד. לאחר מכן התברר שילדים שנהרו במהלך אותו חורף נולדו בממוצע קטנים יותר, קטנים אפילו מאחיהם שבאו לעולם לפניהם ואחריהם. בדיקה של האפיגנטיקה גילתה “סדרן” שכזה שעמד ליד גן שמייצר חלבון שחשוב לגדילה אצל ילדי הרעב ההולנדי, בעוד שאצל אחיהם הסדרן לא נכח שם. אפשר להסיק שהשינוי בסביבה אותת לגוף שיש מחסור במזון זמין, ולכן לא כדאי שהאדם שיווצר יהיה גדול כל כך, משום שיצור גדול צורך יותר אנרגיה. לאחר שהאיום הוסר, כבר לא היה צורך ב”סדרן”, ולכן הילדים שנולדו חזרו להיוולד גדולים יותר.
אפיגנטיקה יכולה להסביר בצורה זו מה קרה לנו בעקבות שינויים דרמטיים שקרו בעבר. כך למשל, המהפכה החקלאית שינתה את האנושות באופן חד, מציידים לקטים שחיים בקבוצות קטנות ונודדים ממקום למקום הפכנו ליושבי קבע שמגדלים את המזון שלהם וחיים בקהילות גדולות יותר ויותר. אורח החיים השתנה, התזונה השתנתה, וגם האיומים שאיתם מתמודדת מערכת החיסון. אלא שכל הדברים האלה קרו בפרק זמן קצר מאוד במונחים אבולוציוניים, אבל האם השינוי הסביבתי הזה הותיר אחריו סימנים אפיגנטיים?
אם כך, האפיגנטיקה היא כלי אדיר עבור חוקרי אבולוציה, שמאפשרת להם לשאול שאלות שעד היום לא היה ניתן להתמודד איתם. מחקרים אבולוציוניים על שינויים אפיגנטיים מספקים כבר היום פריצות דרך אדירות, ואני מאמין שככל שהזמן יעבור, עוד ועוד מחקרים כאלה ילמדו אותנו דברים חדשים על העבר הרחוק שלנו.
אבל הדנ”א הוא לא הכל בחיים. בעשור האחרון המונח “אפיגנטיקה” הפך לסוג של מילת באזז בהקשרים רבים, ועל אף שרבים לוקחים אותו למקומות שהוא לא שייך אליהם, למרות זאת מדובר בעולם שלם ומרתק. אפיגנטיקה היא שם כולל לשכבות הבקרה של הדנ”א. אם נדמיין את הדנ”א כספריה המלאה ספרי הוראות, את האפיגנטיקה אפשר לדמיין כ”סדרני הספריה”, שעומדים ליד הספרים ומכווינים את הקוראים באילו ספרים מותר להם לקרוא, ואילו ספרים נמצאים מחוץ לתחום.
יש לכך השלכה גדולה על המחקר, משום שלשני יצורים שונים יכול להיות רצף דנ”א זהה לחלוטין, אבל הם עדיין יכולים להראות אחרת בגלל האפיגנטיקה, משום שאם אצל אחד מהם עומד “סדרן” שכזה ליד אחד הספרים ומונע מהקוראים להשתמש בו, אז זה לא משנה מה כתוב בספר הזה, כי לא ישתמשו בו (או ישתמשו בו פחות), בעוד שאצל אחר כן.
למעשה, כבר בשנת 1975, לפני כמעט חמישים שנה, שניים מהחוקרים הראשונים שבחנו את הדנ”א של השימפנזים שמו לב שהוא דומה מדי לזה של בני אדם (99% דמיון), מכדי להסביר את ההבדלים הרבים כל כך בינינו לבינם, ולכן הם האמינו שהפתרון לכך טמון בהבנה של הבקרה על הגנים. כלומר לא מספיק לראות היכן הגנים שונים, אלא גם היכן הבקרה שונה גם אם הגנים זהים.
מעבר לכך, יש לאפיגנטיקה תכונה נוספת שהופכת אותה למרתקת כל כך באבולוציה: היא יכולה להגיב לסביבה, ובכך בעצם לשנות אותנו כשהעולם סביבנו משתנה. זו תופעה מרתקת מאין כמותה, בפרט משום שאם שינוי מתרחש בדנ”א שלנו, יכולים לעבור דורות רבים עד שהוא מתקבע באוכלוסיה כך שרובה נושאת אותה, אבל שינוי אפיגנטי יכול לקרות הרבה יותר מהר, תיאורטית גם תוך דור אחד, אם התנאים הם אותם תנאים.
דוגמה אחת לכך התרחשה במלחמת העולם השנייה. בחורף 1945 הגרמנים הטילו מצור על מערב הולנד, והאיזור סבל מרעב כבד. לאחר מכן התברר שילדים שנהרו במהלך אותו חורף נולדו בממוצע קטנים יותר, קטנים אפילו מאחיהם שבאו לעולם לפניהם ואחריהם. בדיקה של האפיגנטיקה גילתה “סדרן” שכזה שעמד ליד גן שמייצר חלבון שחשוב לגדילה אצל ילדי הרעב ההולנדי, בעוד שאצל אחיהם הסדרן לא נכח שם. אפשר להסיק שהשינוי בסביבה אותת לגוף שיש מחסור במזון זמין, ולכן לא כדאי שהאדם שיווצר יהיה גדול כל כך, משום שיצור גדול צורך יותר אנרגיה. לאחר שהאיום הוסר, כבר לא היה צורך ב”סדרן”, ולכן הילדים שנולדו חזרו להיוולד גדולים יותר.
אפיגנטיקה יכולה להסביר בצורה זו מה קרה לנו בעקבות שינויים דרמטיים שקרו בעבר. כך למשל, המהפכה החקלאית שינתה את האנושות באופן חד, מציידים לקטים שחיים בקבוצות קטנות ונודדים ממקום למקום הפכנו ליושבי קבע שמגדלים את המזון שלהם וחיים בקהילות גדולות יותר ויותר. אורח החיים השתנה, התזונה השתנתה, וגם האיומים שאיתם מתמודדת מערכת החיסון. אלא שכל הדברים האלה קרו בפרק זמן קצר מאוד במונחים אבולוציוניים, אבל האם השינוי הסביבתי הזה הותיר אחריו סימנים אפיגנטיים?
אם כך, האפיגנטיקה היא כלי אדיר עבור חוקרי אבולוציה, שמאפשרת להם לשאול שאלות שעד היום לא היה ניתן להתמודד איתם. מחקרים אבולוציוניים על שינויים אפיגנטיים מספקים כבר היום פריצות דרך אדירות, ואני מאמין שככל שהזמן יעבור, עוד ועוד מחקרים כאלה ילמדו אותנו דברים חדשים על העבר הרחוק שלנו.
אני רוצה להודות לתומכי הפטריאון של הבלוג, ובראשם למתן רינג, עינבל רמות, יובל שער ובני גויכמן, התומכים המובילים. אם התוכן עניין אתכם, אני מזמין אתכם להפוך גם לתומכים, לעזור ל”סיור מוחות” לצמוח ולקבל מגוון רחב של הטבות כמו תכנים בלעדיים, יכולת להשפיע על הנושאים וצפייה בפוסטים לפני כולם. פרטים נוספים כאן
הצטרפו לרשימת התפוצה של הבלוג וקבלו את התכנים ישירות למייל
