בנק מידע החלבונים (אנגלית: Protein Data Bank או בראשי תיבות PDB) הוא מאגר מידע ממוחשב אשר מכיל תיאור של המבנה התלת ממדי של מולקולות ביולוגיות גדולות, כדוגמת חלבונים וחומצות גרעין. המידע, שבדרך כלל מושג בקריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן או בספקטרוסקופיה באמצעות NMR, ונשלח על ידי ביולוגים וביוכימאים מרחבי העולם, ניתן לאחזור בחינם מהאינטרנט. על בנק המידע מפקח ארגון ושמו "Worldwide Protein Data Bank" ("בנק מידע החלבונים ברחבי העולם" בראשי תיבות wwPDB).
בנק המידע הוא מקור חשוב בתחומי הביולוגיה המבנית כדוגמת גנומיקה מבנית. מרבית כתבי העת המדעיים, וכמה מהארגונים המחלקים מענקי מחקר כדוגמת המכונים הלאומיים לבריאות (NIH) שבארצות הברית, דורשים כיום מהמדענים לשלוח מידע על מבנים שפוענחו לבנק המידע. בנק המידע הוא המקור הראשי למאות מאגרי מידע נגזרים המסווגים את המידע בצורה שונה. דוגמאות הן שיטת הסיווג המכונה SCOP (ראשי תיבות של Structural Classification of Proteins – סיווג מבני של חלבונים) ושיטת הסיווג CATH (ראשי תיבות של שיטת הסיווג Class Architecture Topology Homologous superfamily – מחלקה, ארכיטקטורה, טופולוגיה ומשפחת על הומולוגית) מסווגים מבנים על פי סוג המבנה ומניחים קשרים אבולוציוניים, שיטת הסיווג GO (ראשי תיבות Gene ontology – אונטולוגיה של גנים) מסווגת מבנים על בסיס גנים.
היסטוריה.
בנק מידע החלבונים (PDB) החל כמיזם עצמאי של כמה מדענים. ב-1971 הסכים וולטר המילטון (Walter Hamilton) מהמעבדה הלאומית בברוקהייבן (Brookhaven National Laboratory) לנהל את ה-PDB בברוקהייבן. המילטון נפטר שנתיים אחר כך, וטום קוזטלה (Tom Koeztle) נטל על עצמו את ניהול ה-PDB. בינואר 1994 מונה הקריסטלוגרף והביולוג הישראלי פרופ' יואל זוסמן ממכון ויצמן למנהל ה-PDB. באוקטובר 1998 הועבר ה-PDB לResearch Collaboratory for Structural Bioinformatics או בראשי תיבות RSCB. ההעברה הושלמה ביוני 1999. כמנהל בנק המידע מונתה הלן ברמן מאוניברסיטת ראטגרס (אחד מהמוסדות החברים ב-RSCB). עם הקמת ה-wwPDB ב-2003 הפך ה-PDB להיות ארגון בינלאומי. כל אחד מארבעת החברים בארגון (שניים מארצות הברית, ארגון אירופי וארגון יפני) יכול לפעול כמרכז לאחסון, עיבוד נתונים והפצה של המידע המצוי ב-PDB. עיבוד נתונים מתייחס לעובדה שהצוות של ה-wwPDB בוחן ומעיר הערות על כל מבנה המתקבל. המידע נבדק בצורה ממוחשבת לישימות המבנה. (תוכנת הבדיקה שוחררה לציבור בלא תשלום).
תכולה.
בנק מידע החלבונים מתעדכן פעם בשבוע (ביום שלישי). בדומה, האתר PDB Current Holdings Breakdown מתעדכן פעם בשבוע. נכון לשבוע של ה-27 בדצמבר 2015 הכיל המאגר 114,569 מבנים של חלבונים שפוענחו על פי הפירוט הבא:
הטבלה מראה כי מרבית המבנים פוענחו על ידי עקיפה באמצעות קרני רנטגן, אבל בשנים האחרונות כ-10% מהמבנים נקבעים על ידי שימוש ב-NMR, ומספר נמוך מזה באמצעות מיקרוסקופ אלקטרוני או, ליתר דיוק, קריו-מיקרוסקופ אלקטרוני, שכן הדגימה נחקרת בטמפרטורה של חנקן נוזלי (הקלקה על המספרים בטבלה המוצגת באתר מראה דוגמאות למבנים שפוענחו בשיטה זו).
החשיבות של קובצי ה-structure factor שהוזכרו דלעיל היא שעבור מבנים ב-PDB שנקבעו על ידי עקיפה של קרני רנטגן, שלהם יש קובץ מבנה, ניתן לצפות במפת צפיפות האלקטרונים. המידע על מבנים אלו מאוחסן ב-electron density server, שם ניתן לצפות במפות האלקטרונים.
בעבר גדל מספר המבנים ב-PDB כמעט בצורה מעריכית, וב-2014 עבר מספר המבנים את נקודת ה-100,000, ועם זאת, מ-2007 החל קצב הגידול להתייצב והוא מתקרב ל-10,000 מבנים חדשים מדי שנה.
פורמט הקובץ.
הפורמט המקורי בו נעשה שימוש ב-PDB היה קרוי פורמט PDB. פורמט זה היה מוגבל לרוחב של כרטיסי מחשב מנוקבים, כלומר 80 תווים בשורה. החל משנת 1996 החל להיכנס לשימוש הפורמט "mmCIF" (ראשי תיבות של "macromolecular Crystallographic Information file" - קובץ מידע קריסטלוגרפי מאקרומולקולרי). גרסת XML של פורמט זה תוארה ב-2005.
את קובצי המבנה ניתן להוריד בכל אחד משלושת הפורמטים. למעשה, קבצים בודדים נטענים בקלות לתוך תוכנות גרפיות תוך שימוש בכתובות רשת (URL):
ה-"codice_3" הוא מזהה ה-PDB. כל מבנה המתפרסם ב-PDB מקבל מזהה בן ארבעה תווים אלפאנומריים, ה-PDB ID שלו (לא ניתן להשתמש במספר מזהה זה כמזהה של הביומולקולה, שכן לעיתים קרובות מכיל ה-PDB כמה מבנים לאותה מולקולה – בסביבות או תצורות שונות – תחת PDB ID שונים).
צפייה במידע.
ניתן לצפות בתצוגה גרפית של המבנים בעזרת אחת מכמה תוכנות חופשיות. בין התוכנות החופשיות, אם כי לא בקוד פתוח מצויות:
אתר ה-PDB של ה-RSCB מכיל רשימה נרחבת של תוכנות לתצוגה של מולקולות (חופשיות ומסחריות) ותוכנות תקע לדפדפני אינטרנט.
Protein Data Bank
הגילגול
מטאמורפוזה
נחלת דוד
מודל צעצוע
ג'וו אנלאי
יעקב זסלבסקי
מאיר גרבובסקי
פינחס ספיר
פנחס קוזלובסקי
תכונת ליוביל
תכונת ליוביל היא תכונה של גרפים שקיומה מצביע על כך שפיזור המסה בגרף מחקה את משפט ליוביל על המישור המרוכב.
כל הגרפים הסופיים מקיימים את תכונת ליוביל, באופן טריוויאלי. גם גרף הסריג formula_1 מקיים את תכונת ליוביל. התכונה אינה נשמרת תחת קוואזי-איזומטריות.
הגדרה.
גרף מקיים את תכונת ליוביל אם כל הפונקציות ההרמוניות החסומות עליו הן קבועות. בהקשר זה, פונקציה formula_2 היא הרמונית אם הלפלסיאן מאפס אותה, כלומר formula_3 לכל קודקוד x (הסכום הוא על הקודקודים השכנים, ו- formula_4 היא הדרגה).
חבורות ליוביל.
חבורה G היא חבורת ליוביל ביחס לקבוצת יוצרים S סופית, אם גרף קיילי של החבורה ביחס ל-S מקיים את תכונת ליוביל. לא ידוע האם התכונה תלויה בקבוצת היוצרים, וגם לא אם תת-חבורה של חבורת ליוביל היא חבורת ליוביל. חבורה היא ליוביל ביחס לקבוצת יוצרים S אם ורק אם תוחלת המרחק של הילוך מקרי על החבורה (בהתאם לקבוצת היוצרים הנתונה) היא תת-ליניארית.
כל חבורת ליוביל היא אמנבילית.
תיאופראסטוס
ברית זוגיות
בישראל, ברית זוגיות היא "הסכם בין בני זוג לחיות יחד ולקיים חיי משפחה ומשק בית משותף". הסכם זה יוצר מעמד אישי, שמטרתו להסדיר חלק מבעיות רישום הזוגות בישראל שמתעוררות עקב דיני המשפחה בישראל, המאפשרים נישואים רק לפי דיני העדות הדתיות המוכרות - ההלכה היהודית, השריעה המוסלמית, המשפט של העדות הנוצריות והמשפט הדרוזי - כאשר שני בני הזוג הם בני אותה דת. חוק ברית הזוגיות לחסרי דת, התש"ע-2010, שנכנס לתוקף ב-22 בספטמבר 2010, מאפשר לשני בני זוג שאינם נמנים עם הדתות הללו (הם קרויים בחוק "חסרי דת") לבוא בברית הזוגיות (בשנת 2009 היו בישראל כ-300,000 עולים שהם חסרי דת (בעיקר חלק מהעולים מברית המועצות לשעבר)). החוק אינו נותן מענה לבני זוג שאחד מהם "חסר דת" והשני נמנה עם אחת הדתות שלעיל, לבעלי דתות שונות, לפסולי חיתון, לבני אותה הדת החפצים להנשא בנישואים אזרחיים ולנישואים חד-מיניים.
הדיון הציבורי והחוקתי.
מדינת ישראל אינה מאפשרת לערוך נישואים אזרחיים בשטחה, ולכן זוגות שדתם אינה מאפשרת להם נישואים בישראל, נאלצים לצאת ולהתחתן במדינות אחרות (יותר מ-5,000 בני זוג, המהווים כ-7% מכלל הנישאים, נישאים בנישואים אזרחיים בחו"ל מדי שנה), או מוותרים על זכותם להינשא ונשארים במעמד של ידועים בציבור. ההערכה היא שכ-350,000 מאזרחי מדינת ישראל אינם יכולים להינשא בשטחה בשל כך. אוכלוסייה זו כוללת יהודים פסולי-חיתון (נישואי כהן וגרושה, ממזרים וכו'), נישואי בני דת אחרת עם יהודים, נישואי אנשים חסרי דת או שעדתם הדתית אינה מוכרת בחוק הישראלי (למשל יהודים רפורמיים, קונסרבטיבים וקייסים (אתיופים)), משפחות חד-מיניות וכן אזרחים שלא מעוניינים להינשא באמצעות הרבנות הראשית למרות שאין להם מניעה הלכתית לכך.
אמנם ה"הכרזה לכל באי עולם בדבר זכויות האדם" של האו"ם שאושררה גם על ידי ממשלת ישראל, הקובעת כי . לעומת זאת, לפי ההלכה היהודית ישנה חובה להינשא אך ורק בדרכים מסוימות ועל - כן ישנו מתח והתפלמסות בין החוגים הדתיים לבין החוגים הליברליים במדינה.
הצעות חוק שונות.
הצעות חוק רבות באו לפתור עניין זה ולנסות להסדיר את מעמדם של אלה שאינם יכולים להינשא בישראל. כך, למשל, בעקבות האירוע שגרר את פסק דין האח והאחות בסוף שנות ה-60, העלתה סיעת הליברלים העצמאיים הצעה שנועדה להתיר נישואים אזרחיים לפסולי חיתון, והדבר גרם למשבר ממשלתי.
מפלגת מרצ ומרכיביה ההיסטוריים, מפ"ם, רצ ושינוי, הובילו מאבק למען נישואים אזרחיים בישראל במשך זמן רב, אך ללא הצלחה רבה. בעקבות הכישלונות החוזרים והנשנים של ההצעות להנהגת נישואים אזרחיים, ניסחו המשפטנים פרופסור שיפמן וד"ר שחר ליפשיץ הצעה לפיה יוקם מסלול זוגיות אלטרנטיבי שיכונה רישום זוגיות. הצעה זו הועלתה בקווים כללים ב-2002, ועוררה התנגדות רבה בעיקר מכיוונם של חברי כנסת חרדים.