הקרקסאני מהווה מקור ראשון במעלה להכרת התקופה על כל גווניה. ספריו מהווים אוצר בלום ומובאים בהם מקורות ושמות אנשים שלא ידועים ממקורות אחרים. במחקר המודרני הוא מאוד מקובל כמקור אמין לתקופה וחוקרים מרבים לצטט ממנו. למשל הוא המקור היחיד על כתות שונות בעם ישראל כמו העוכברים הדלעתיים, המשנתיים וכדומה.
בין הכיתות השונות שביהדות הקדומה אותן הוא מפרט, נזכרת גם כת הנקראת "כת המערות", המכונה כך "מפני שספריהם נמצאו במערה". הוא מציין שכת זו נבדלה מיתר הכיתות בכך שיש לה לוח שנה מיוחד וספריה עוסקים בין השאר גם בפירושים שונים ומוזרים על כתבי הקודש. שתי תכונות אלו מתאימות למגילות מדבר יהודה שנכתבו על ידי כת מדבר יהודה, ולדעת יגאל ידין אין כמעט ספק שקרקסאני התכוון לכת זו והספרים שנתגלו במערה הם אותם הספרים שנזכרו במכתבו של הפטריארך טימותיאוס הראשון כמה שנים קודם לכן, כשכתב שנתגלו ליד יריחו והגיעו לידי היהודים בירושלים.
יחד עם זאת ספריו לא תורגמו לעברית ולכן נודעה להם השפעה מועטה בלבד על קראים מאוחרים יותר בביזנטיון ובמזרח אירופה.
רוב המידע שאנו יודעים על ישמעאל העכברי מגיע מספריו של יעקב הקרקסאני.
השתלה שלא מבן-מינו
"השתלה שלא מבן-מינו" או קסנוטרנספלנטציה (Xenotransplantation) היא השתלה של תאים, רקמות או איברים, ממין אחד לאחר. סוג אחד של השתלות כאלה, בו קיים עניין רב הוא השתלת איברים של חזירים בבני-אדם. האיבר או הרקמה המושתלים נקראים קסנוגרפט (xenograft).
כבר שנים רבות שהרפואה המודרנית מבצעת השתלות בבני אדם. הרעיון להשתיל איברים ממינים אחרים בבני אדם, עלה בשל מחסור עולמי באיברים להשתלה, שבגללו חולים נפטרים לעיתים בעודם נמצאים ברשימת המתנה לקבלת תרומת איברים. מחקרים מתקדמים בהבנת תהליכי מנגנון דחיית האיברים הביאו את המדענים ליכולת השתלת איברים שמאפשרת לשקול השתלת איברים ממינים אחרים. בגלל דמיון בין איברים פנימיים מסוימים של שני המינים, התהליך נידון בעיקר בהקשר של השתלת איברי חזירים בבני אדם. אם תתאפשרנה השתלות כאלה, הליך ההשתלה עשוי להיות בטוח יותר, כיוון שתופחת הסכנה של דחיית האיבר על ידי המושתל. הליך כזה יכול גם לפתור את בעיית המחסור באיברים להשתלה. בפרוצדורות אחרות, הנבדקות בניסויים קליניים במעבדות מחקר, שואפים המדענים להשתמש בתאים או ברקמות ממינים אחרים כדי לטפל במחלות חשוכות-מרפא כמו סרטן, איידס, סוכרת, מחלות כבד ומחלת פרקינסון.
נכון להיום, בוצעו רק ניסיונות השתלה ספורים שעלו בהצלחה. כמה מטופלים שהיו זקוקים להשתלת כבד, טופלו באמצעות השתלת כבד חזיר זמנית, עד שיימצא תורם מתאים. כמה חולי פרקינסון שטופלו באמצעות תאי-עצב של חזיר, חוו שיפור ניכר.
האתגר הקשה ביותר בהשתלות מסוג זה הוא ההתגברות על הדחייה הטבעית של הגוף. בעיה זו קיימת גם בהשתלת איברים מבני-אדם לבני-אדם (השתלה מסוג זה ידועה בשם allotransplantation), אך היא חמורה הרבה יותר כשמדובר במינים שונים. לכל תא בגוף יש אפיונים המגדירים את סוגו, אליהם מגיבה המערכת החיסונית בהתאם, אם אלו גופים זרים שפלשו למערכת, או לא. ככל שההבדל הגנטי בין התורם לבין מקבל התרומה גדול יותר, כך המערכת החיסונית מגיבה בחריפות יותר. כיום, חברות רבות מנסות לבצע הנדסה גנטית בחזירים, כדי שהקוד הגנטי שלהם יהיה דומה ככל האפשר לזה האנושי (בעל חיים כזה נקרא טרנסגני). חלק מהניסויים האלה זכו להצלחה חלקית.
קיים חשש שבהשתלות אלו יש אפשרות של התפשטות מחלות מהתורם. לדוגמה, קיימים נגיפי PERV שהחזירים חסינים מפניהם, אך בני-אדם רגישים להם. לכן בני-אדם שהושתלו בגופם תאים זרים נאלצים שלא לתרום דם, לתת דגימות דם תכופות ולהשתמש בקונדום בעת שהם מקיימים יחסי מין. אף-על-פי-כן, מטופלים שקיבלו תאים מחזירים לא הראו כל סימן שהם נגועים בנגיף ה-PERV ממנו חששו המדענים. ההשלכות של השתלות מבעלי-חיים אחרים אינן ידועות כרגע.
כשל תפקודי של איברי אדם הוא דאגה כלל עולמית, הניצבת בפני התעשייה. למרות זאת, קסנוטרנספלנטציה מעלה שאלות מדעיות, רפואיות, חוקתיות ואתיות רבות וקשות. כמו כן, שינוי הקוד הגנטי של החיות מהווה גם הוא מקור לדאגה.
ב-2022 בהליך פורץ דרך, הושתל באדם לב שלם מחזיר שעבר שינוי גנטי. המושתל נפטר לאחר כחודשיים.
DNA פולימראז
DNA פולימראז הוא האנזים שתפקידו העיקרי הוא להשלים את גדיל ה-DNA (סנס) הנמצא במצב של חד-גדיל, לדו-גדיל. בשל תכונה זו לDNA פולימראז תפקיד חשוב בהכפלת (סינתזה) ה-DNA של התא.
ה-DNA פולימראז מרכיב את הנוקלאוטידים מהסביבה (), לפי התבנית של גדיל ה-DNA הנגדי שאותו הוא משכפל, ליצירת גדיל חדש. האנרגיה לתהליך מתקבלת מפירוק שני פוספאטים ממולקולת ה-dNTP המתחברת בעזרת Mg+2 המשמש כקופקטור בתגובה. האנזים יודע להאריך רק שרשרת קיימת ומכאן שהוא חייב להתחיל מאזור דו-גדילי ולעבור לאזור חד-גדילי. הגדיל החדש מסונתז מכיוון 5' ל-3' שלו עצמו. לא ידוע על DNA פולימראז בטבע שעובד בצורה הפוכה. בסוף התהליך מתקבלת מולקולת DNA דו-גדילית, שבה הגדיל החדש שהתווסף, בנוי בצורה הופכית (אנטיסנס) למולקולת התבנית.
בנוסף לפעילות הכפלת ה-DNA, ל-DNA פולימראז יש פעילות של אקסונוקלאז שבעזרתה הוא יכול לתקן טעויות הכנסת נוקלאוטידים. מנגנון זה נקרא Proof-reading. למרות מנגנוני ההגהה, שיעור הטעות הוא 1 ל-109 נוקליאוטידים, דבר שעלול לגרום למוטציות.
בפרוקריוטים קיימים שלושה סוגי DNA פולימראז:
באוקריוטים התהליך מסובך בהרבה, כאשר הפולימראזות העיקריות שמשתתפות בתהליך השכפול הן אלפא, בטא, גמא, למדא ואפסילון.
קארי מוליס
קארי מוליס (באנגלית: Kary Banks Mullis; 28 בדצמבר 1944 – 7 באוגוסט 2019) היה ביוכימאי אמריקאי, חתן פרס נובל לכימיה לשנת 1993 (לצד מייקל סמית'), "על התרומה לפיתוח שיטות בתחום הכימיה מבוססת הדנ"א" - המצאת ה-PCR, טכניקה מרכזית בביולוגיה מולקולרית שמאפשרת הגברה (יצירת עותקים רבים) של קטעי DNA ספציפיים. כמו כן, בשנת 1991 הוא היה הראשון שניצל שיטת TaqMan במחקריו.
המצאתו של מוליס שינתה את טכניקת המחקר שהייתה מקובלת עד אז, והפכה אותה לנוחה ביותר. מוליס, שבזמן המצאת מכונת ה-PCR עבד בחברת תרופות פרטית, נקלע למצב בו חברת התרופות דרשה את מלוא זכויות היוצרים למכונת ה PCR אותה יצר. לאחר מאבק משפטי ממושך הפסיד מוליס במשפט, וכל הרווחים ממכירת מכונת הPCR עברו ישירות לחברת התרופות.
מוליס הוסמך בשנת 1966 כבוגר המכון הטכנולוגי של ג'ורג'יה בכימיה, ובשנת 1973 סיים דוקטורט בביוכימיה באוניברסיטת קליפורניה בברקלי.
מוליס התפרסם כתומך בהכחשת איידס, ואף כתב הקדמה לספרה של מכחישת האיידס קריסטין מג'ורה (Christine Maggiore). מג'ורה ובתה הצעירה מתו שתיהן מאיידס, לאחר שלא קיבלו טיפול במחלה.
נפטר ב-7 באוגוסט 2019.
מתילציה
מתילציה (באנגלית: Methylation; בעברית לעיתים: מיתוּל) היא תהליך אלקילציה בה מתווספת קבוצת מתיל (CH3, אטום פחמן הקשור לשלושה אטומי מימן) לתרכובת כלשהי.
מתילציה מתרחשת לעיתים קרובות בתהליכים רבים בתאיהם של יצורים חיים. המתילציה משמשת רבות לסימון מולקולה כדי שתזוהה לאחר מכן על ידי אנזים מסוים. לעיתים משמשת המתילציה למניעת תהליך מסוים, כגון שעתוק: מתילציה של הנוקלאוטיד ציטוזין, למשל, מתפקדת כמעין "גבנון" על ה-DNA ומונעת את ביטויו.
המתילציה עצמה מבוצעת גם היא על ידי אנזימים; הללו קרויים מתילאזות (ביחיד באנגלית: Methylase). אחד המתילאזות החשובים ביותר הוא האנזים DNA מתיל טראנספראז (DNA Methyltransferase, בקיצור: DNMT).
מתילציה בחיידקים משמשת כחלק ממערך ההגנה שלהם נגד נגיפים העלולים לתקפם (בקטריופאג'ים). החיידק מסוגל במקרים רבים לגרום להרס הנגיף, זאת באמצעות חיתוך חומצת הגרעין של הנגיף על ידי אנזימי הגבלה; לפני כן, מבצעים אנזימים אחרים מתילציה על ה-DNA של החיידק עצמו, כדי להבדילה מזו של הנגיף ובכך למנוע הרס עצמי של החיידק.
מתילציה מתרחשת במספר תהליכי גנטיקה מולקולרית:
המתילציה התגלתה בעשור הראשון של המאה ה-21 כאחד המנגנונים העיקריים של האפיגנטיקה – העברת תכונות בתורשה ללא שינוי ברצף ה-DNA. למערך המתילציה בתא חשיבות רבה, ומסתבר שהתא מסוגל להוריש לתא הצאצא את מערך המתילציה ובכך לקבוע מספר תכונות של הצאצא, זאת ללא מעורבות של רצף ה-DNA, כפי שמתרחש בגנטיקה הקלאסית.
כרומטין
כרומטין (באנגלית: Chromatin) הוא כינויו של ה-DNA יחד עם החלבונים הנלווים אליו. וולטר פלמינג טבע את המונח "כרומטין" (כרומה= צבע) במאה ה-19, כאשר צפה בחומר אשר נצבע בצבע באסופילי בגרעין של תאים מתחלקים, חומר אשר מאוחר יותר התגלה כ-DNA עטוף בחלבונים. אריזת ה-DNA במבנה הכרומטין משרתת את הצורך של התא לדחוס את ה-DNA על מנת להתאימו לגודל התא והגרעין. בנוסף, אריזה זו מגנה על ה-DNA מפני נזקים ומהווה חלק חשוב בבקרה על ביטוי גנים בתא ובתהליכים תלויי DNA נוספים.
מבנה הכרומטין.