stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
פרסונה (לוויין)
רשימת לווייני מערכת "פרסונה" (14F137)

להלן רשימת שיגורי לוויינים של מערכת "פרסונה".
| רשימת לווייני "פרסונה" (14F137)> שם | רשימת לווייני "פרסונה" (14F137)> מוצר | רשימת לווייני "פרסונה" (14F137)> תאריך שיגור | רשימת לווייני "פרסונה" (14F137)> סטטוס | רשימת לווייני "פרסונה" (14F137)> טיל שיגור | רשימת לווייני "פרסונה" (14F137)> אתר שיגור | רשימת לווייני "פרסונה" (14F137)> מזהה NSSDC | רשימת לווייני "פרסונה" (14F137)> SCN | רשימת לווייני "פרסונה" (14F137)> הערות | רשימת לווייני "פרסונה" (14F137)>  | רשימת לווייני "פרסונה" (14F137)>  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| קוסמוס-2441 | פרסונה 1 | 26.07.2008, 22:31 UTC | אבד | סויוז-2.1b | אתר 43, פלסצק | 2008-037A | 33272 | הבעיות החלו באוגוסט 2008. בספטמבר, המנגנון כבר יצא משליטה. אבד בפברואר 2009 כתוצאה מכשל ברכיבים האלקטרוניים שלו |  |  |
| קוסמוס-2486 | פרסונה 2 | 07.06.2013, 22:37 שעון מוסקבה | מבצעי | סויוז-2.1b | אתר מס' 43, פלסצק | 2013-028A | 39177 | בעיות בחומרה של המחשב המובנה מאז נובמבר 2013, באוגוסט 2014 הבעיות נפתרו. הלוויין משמש למטרת מודיעין. |  |  |
| קוסמוס-2506 | פרסונה 3 | 23.06.2015, 19:44 שעון מוסקבה | מבצעי | סויוז-2.1b | אתר 43, פלסצק | 2015-029A | 40699 | שוגר למסלול ונשלט ממתקני מרכז החלל טיטוב. חיבור טלמטרי יציב נוצר ונשמר עם הלוויין. המערכות המשולבות פועלות כרגיל. |  |  |
ראו גם

מסלול מסונכרן-שמש
חישה מרחוק
לוויין ריגול
הערות שוליים

1 2  "Kobalt-M and other reconnaissance satellites" (באנגלית). russianforces.org. 2005-11-23. אורכב מ-המקור ב-2013-01-10. נבדק ב-2012-11-27.
↑  "В космосе появилась """. Газета "Коммерсантъ". 2008-07-28. אורכב מ-המקור ב-2014-07-20. נבדק ב-2012-11-27.
↑  "О системе 17В321 на сайте «ЛОМО»". אורכב מ-המקור ב-2013-01-10. נבדק ב-2012-11-28.
1 2  "В космосе появилась "Персона"". Газета "Коммерсантъ". 2008-07-28. אורכב מ-המקור ב-2014-07-20. נבדק ב-2012-11-27.
1 2  "«Спутники в погонах»". НОВОСТИ ВПК. 2008-10-04. אורכב מ-המקור ב-2013-01-10. נבדק ב-2012-11-28.
1 2  "Шпион на связь не вышел". "Российская газета". 2009-02-11. נבדק ב-2012-11-28.
↑  "Роскосмос: Запуск «Союза-2.1б» обошелся России в 10 млрд рублей". Деловая газета «Взгляд». 2013-06-08. נבדק ב-2013-06-08.{{cite web}}:  תחזוקה - ציטוט: url-status (link)
↑  "ЛОМО "покоряет" космос". Открытое акционерное общество "ЛОМО". אורכב מ-המקור ב-2013-01-10. נבדק ב-2012-11-28.
1 2 3  ""ПЕРСОНАльный вклад ОАО «НИИ ТП»". ОАО «Научно-исследовательский институт точных приборов». נבדק ב-2013-07-03.{{cite web}}:  תחזוקה - ציטוט: url-status (link)
1 2 3  "Космос (Персона) – Союз-2.1Б – 07.06.2013 - Плесецк 43/4". Форум журнала "Новости Космонавтики". ארכיון מ-2013-07-10. נבדק ב-2013-07-05.
1 2  "Россия в Сирии: вид сверху". Коммерсантъ. 2015-10-26. נבדק ב-2015-10-26.
↑  "Ракета-носитель "Союз-2.1б" вывела на орбиту спутник Минобороны РФ". РИА Новости. 2013-06-07.
↑  "«Персону» вернули в строй". Коммерсантъ. 2014-08-05. נבדק ב-2015-10-26.
↑  Persona (Kvarts, 14F137) / Gunter Dirk Krebs, 28.05.2015: «Kosmos 25xx (Persona #3, Kvarts #3) — 2015 Pl LC-43/4 Soyuz-2-1b»
↑  ""Союз-2.1б" вывел спутник Минобороны России на расчетную орбиту".
פריטין

צורתו של חלבון הפריטין
פֶריטין (Ferritin) הוא חלבון תוך-תאי שמצוי ביצורים שונים וקושר ברזל ומשחררו בכמות מבוקרת. כמות הפריטין שקיימת מצביעה על כמות הברזל שמאוחסן. החלבון מיוצר על ידי רוב היצורים החיים, ובהם אצות, חיידקים, פטריות צמחים ובעלי חיים. באדם הפריטין משמש כבופר לאיזון של הברזל, נגד כמות גבוהה או נמוכה של ברזל. ללא ברזל החלבון מכונה אפופריטין.
תפקיד

הפריטין מהווה את המאחסן העיקרי של ברזל תוך-תאי הן באאוקריוטים והן בפרוקריוטים, ומכאן נובעת חשיבותו העיקרית. החלבון שומר על הברזל בצורה מסיסה וזמינה שאינה רעילה לגוף, ובמצב יינון של Fe3+‎. הפריטין יכול לקשור צורות שונות של ברזל, ובהם Fe2+‎ וצורות שונות של ברזל עם חמצן. ללא קישור זה הברזל רעיל לגוף, ומעודד יצירה של רדיקלים חופשיים. נוסף על תפקידו כמאחסן של ברזל, הפריטין עוזר לנשיאה של ברזל למערכות שונות בגוף. כיוון שברזל הוא מינרל חשוב, פריטין נמצא גם בקונכיות של יצורים וכך מווסת את הכמות והמיקום של הברזל. קיימים מנגנונים המווסתים את ייצור הפריטין לפי כמות הברזל הזמינה. בנוסף, פריטין יכול לקשור מתכות נוספות, ובהן מנגן, אבץ, טרביום וקדמיום. אולם ריכוז גבוה של ברזל דוחק את המתכות האחרות החוצה.
תפקיד נוסף של הפריטין הוא מחזור של ברזל. מחזור זה קורה בייחוד באמצעות מאקרופאג'ים. בעת פירוק של כדוריות דם אדומות, הברזל נבלע על ידי המאקרופאג'ים, ורוב תכולתו נאגרת באמצעות פריטין. מחזור זה גם עוזר לפינוי הברזל מהדם, בגלל ריכוזו הגבוה יחסית של הברזל שמקשה על פינויו בדרכים אחרות.
נוסף על כך, לפריטין יש תפקידים חיוניים בתאים (Housekeeping gene), בעיקר באמצעות השחרור המבוקר של ברזל. בין היתר יש לו חשיבות באספקה של ברזל לציטוכרום, החשוב לצורך נשימה תאית, להמוגלובין החשוב לנשיאה של חמצן לרקמות שונות בגוף ולמיוגלובין שחשוב לתפקודם של שרירים. בתאים, הברזל נשמר באמצעות פריטין או המוסידרין (Hemosiderin).
לפריטין גם תפקיד במיטוכונדריה, שם יש לו פעילות פריאוקסידטיבית (ferroxidase) וכאוקסידורדוקטז (oxidoreductase) וכן לקשירה של מתכות. הוא משתתף בתהליכי חמצון-חיזור, בהעברה של ברזל דרך הממברנה ובהומאוסטזיס של ברזל. כמו כן, בחלמון הביצה של חלק מהחלזונות הרבה מהחלבון שנמצא בחלמון הוא פריטין ראשוני (primarily ferritin), חלבון שרצפו שונה מהחלבון הסומטי.
גנטיקה

המבנה והביטוי של פריטין משתנה ברקמות שונות, כמו גם התפקיד של החלבון. אלה מווסתים באמצעות כמות ויציבות ה-mRNA, וכך מווסתים היעילות של התעתוק. הימצאות של ברזל הוא אחד הגורמים החשובים לייצור של פריטין, והבקרה שהברזל עושה היא בעיקר לאחר השעתוק (post-transcription), ונעשית באמצעות העברה של mRNA ממונוזומים לפוליזומים. המשמעות של מעבר לפוליזומים היא תרגום מואץ מ-mRNA לחלבון. המעבר נעשה באמצעות אתרים על ה-mRNA שמקודד לחלבוני ה-H וה-L, שנקשרים לברזל, אתרים המכונים iron responsive element ‏(IRE). ה-IRE נמצא ב-אזור הלא מתורגם, והוא שמור במיוחד בין מינים שונים. החשיבות הגדולה של אזורי ה-IRE נודעו באמצעות מחקר שמצא קשר בין עודף בחלבון (hyperferritinaemia) וקטרקט לבין מחלה גנטית אוטוזומלית שנובעת ממוטציה נקודתית ב-IRE של פריטין L. במקרה זה, אין עודף של ברזל בסרום, אולם נוצר עודף מהחלבון. בהמשך נמצאו מחלות נוספות שקשורות לפגם ברצף. רוב הפריטינים שידועים מקודדים באמצעות RNA שמכיל 4 אקסונים ו-3 אינטרונים.
בבעלי חוליות תת-היחידות המרכיבות פריטין מסוים יכולות להיות כבדות (מסומן כ-H ‏(heavy)), קלות (מסומן כ-L ‏(light)) או שילוב בין השניים. תת-היחידות שונות במשקלם המולרי שהוא 19 או 21 קילודלטון, יש ביניהם דמיון של 50% והם מקודדים באמצעות גנים שונים. האפופרטין יכול לעבור קלאציה ולקשור ברזל וחמצן וכך להפוך לפריטין. הפריטין של חיידקים ושל צמחים דומה במבנהו ל-H של בעלי חוליות ואילו בדו-חיים קיים סוג פריטין נוסף (M). בין הפריטין ב-E. coli לזה שבאדם יש דמיון של 20%.
נמצא גם פריטין במיטוכונדריה שמשמש כקודמן (precursor) לקשירה של מתכות. לאחר כניסתו למיטוכונדריה, הוא מעובד והופך לחלבון בוגר ומתפקד. לתת-היחידה H יש תפקיד בהפיכה של Fe2+‎ למצב של 3+‎, וזאת באמצעות פעילות כפריאוקסידאז (ferroxidase). פעילות זאת נשמרת לאורך האבולוציה, ופעילות זו יורדת כאשר יש מוטציות ב-היסטידין 65 ובחומצה גלוטמית 62 בעכבר ובאדם.
לרוב משמש כמודל לחקר של אפופריטין, זה שמקורו בטחול של סוס, חלבון הכולל 174 חומצות אמינו.
בנוסף לחלבונים שמתבטאים קיימים רצפים נוספים שהם פסאודוגנים.במצב בו הפריטין קושר ברזל, קיים מבנה כללי דומה לאפופריטין, למרות הבדלים קלים במבנה.
ביוכימיה

הפריטין הוא חלבון גלובולרי (Globular protein), גדול המורכב מ-24 תת-יחידות. כל תת-יחידה של הפריטין מורכבת מארבעה סלילי אלפא, והמבנה של 24 תת-היחידות ייחודי לכל יצור ומהווה את האפופריטין. החלבון יכול לקשור אלפי אטומים של ברזל, וכן כמות זרחן משתנה. רצפו של החלבון, כמו גם אורכו, מסתו והנקודה האיזואלקטרית יכולים להשתנות, בתוך אותו יצור וכן ביצורים אחרים.
האפופריטין ניתן לבידוד באמצעות ביטוי פריטין בכמויות זעירות של ברזל, ולו מבנה משתנה ברקמות שונות. מבנה זה נובע הן משוני בביטוי של חלקי החלבון, H ו-L.
המבנה יכול להשתנות כתוצאה ממודיפיקציות בהן נוסף לחלבון סוכר (glycosylation), זרחון או קישור צולב (crosslinks) בין תת-יחידות, כמו גם לפי כמות הברזל שנקשרת על ידי החלבון המסוים.
באתר הקישור של החלבון יש שמירות גבוהה של חומצות האמינו חומצה אספרטית וחומצה גלוטמית, והן באמצעות מטענן השלילי קושרים את הברזל שמטענו חיובי. בפריטין, יוני ברזל בצורת קריסטליט (Crystallite) נקשרים עם זרחן והידרוקסיד (Hydroxide), ויוצרים מבנה הדומה למבנה של המינרל פריהידריט (Ferrihydrite).
ערכים של פריטין בדם

ערכי הפריטין התקינים של בדם נקבעים לפי טווח ייחוס (Reference range) נקבע באמצעות בדיקות מעבדה רבות. יש שונות בטווח הנורמלי במעבדות שונות, וערכי הנרמול במעבדה מסוימת יכול להישתנות בהתאם לכך. יחד עם זה, לרוב הערכים הנורמלים נעים בערך סביב ה-30-300 ng/mL לגברים ו-15–200 ng/mL לנשים.
| --- | --- |
גברים: 18-270 ng/mL
נשים: 18-160 ng/mL
ילדים (6 חודשים עד גיל 15): 7-140 ng/mL
תינוקות (עד 5 חודשים): 50-200 ng/mL
ערכים של פריטין בדם > מחלות הקשורות לרמת הפריטין בדם

בדם האדם רוב הפריטין שמצוי הוא מסוג L, ובנוכחות מועטה של פריטין H קושר הפריטין עד 4500 מולקולות של ברזל. הפריטין בדם משמש לאבחון של מחלות שונות, ונמצא קשר בין כמות ביטויו בדם לביטוי הכללי שלו. ביטוי זה משמש כאינדיקטור לכמות מאגרי הברזל של הגוף.
בחלק מסוגי האנמיה הנובעים מחוסר ברזל תהיה ירידה ברמת הפריטין בדם. יחד עם זה, בסוגי אנמיה אחרים הרמה של החלבון בדם דווקא עולה, וזאת בעיקר בעת פירוק של כדוריות דם אדומות וכתוצאה מכך שחרור של עודפי פריטין וברזל לדם.
על אף הטענה שצמחונות יכולה לגרום לחסר בברזל, וכתוצאה מכך חסר בחלבון, תזונה נכונה ומאוזנת גורמת לרמה תקינה של החלבון.
לעומת זאת, רמות גבוהות של ברזל יכולות להעיד על הרעלת ברזל, על המוכרומטוזיס, על המוסידרוזיס (Hemosiderosis), מצב בו יש קליטת יתר של ברזל. עלייה ברמת הברזל יכולה גם לנבוע מעירויי דם מרובים וכן מנטילה של עודף תוספי מזון עם ברזל. פעילות יתר של בלוטת התריס גורמת לעלייה ברמות התירוטרופין בדם, והוא מגביר את התעתוק של פריטין H. בנוסף על הבקרות החיוביות, ישנן בקרות שליליות, למשל באמצעות החלבון IF-1, שנקשר לאזור עשיר בחומצת הגרעין G בגן וכך מעכב את המשך תעתוקו. דלקת יכולה אף היא לשנות את רמת הברזל בדם. הציטוקינים TNFα ו-IL1, הגורמים בין היתר לאפופטוזה של תאים ולהשריה של תעתוק של פריטין H, גורמים לדלקת. ציטוקינים אלה אינם גורמים ליצירה מוגברת של פריטין L. כמות הפריטין עולה גם בעקבות דחק, כגון אנורקסיה. עלייה יכולה לנבוע גם כתוצאה מסרטן הדם, מחלות כבד, לימפומת הודג'קין או תמס דם.
ראו גם

טרנספרין (transferrin)
הערות שוליים

↑  Rachel Casiday and Regina Frey, Iron Use and Storage in the Body: Ferritin and Molecular Representations
1 2  EC Theil, Ferritin: Structure, Gene Regulation, and Cellular Function in Animals, Plants, and Microorganisms, Annual Review of Biochemistry, 1987
↑  SK Jain, KJ Barrett, D Boyd, MF Favreau, J Crampton and JW Drysdale, Ferritin H and L chains are derived from different multigene families., Journal of Biological Chemistry, 260, 1985
↑  Healthwise Staff, Ferritin WebMD, August 2010.
↑  L Mendes‐Jorge et al., Scara5 involvement in retinal iron metabolism, Acta Ophthalmologica, 91, 2013
↑  Hobbs DJ, Schwartz AB, Gracely E, Kapoian T, Rizkala AR; DRIVE Study Group, Volatility of elevated serum ferritin in anemic hemodialysis patients, J Nephrol., 2009
↑  Ironing out the Facts באתר Viva! Health
| --- | --- |
בקרת זהויות :  NLI: 987007529123505171  BnF: cb12252977c (data)  LCCN: sh85047870
קריספר

תיאור אפשרי של מנגנון CRISPR
קריספר (באנגלית: CRISPR, ראשי תיבות של Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats‏) הוא אזור ב-DNA של חיידקים וארכאות רבים, והוא חלק ממנגנון הגנה מפני נגיפים. כאשר נגיף כדוגמת בקטריופאג' תוקף חיידק הוא מחדיר לתוכו את סליל ה-DNA הכפול שלו, ה-DNA הנגיפי מנצל את סביבת התא כדי לייצר חלבונים ולהשתכפל, וגורם למותו של התא. התגלה שבדומה לבעלי חיים עיליים, גם חיידקים פיתחו מערכת הגנה נרכשת הלומדת לזהות את הנגיף ולחסל אותו, והחיסוניות מורשת גם לתאי הבת.
הקריספר הוא מעין ספרייה של קטעי DNA נגיפי, שנחתכו מהפולש ושובצו בתוך ה-DNA של החיידק עצמו. קטעי ה-DNA הנגיפי מופרדים על ידי רצפים קבועים מחזוריים. בסמוך לאזור הקריספר ב-DNA של החיידק נמצאים גנים לקידוד הנוקלאז Cas9 ונוקלאזים אחרים, שמסוגלים לחתוך סלילי DNA. נוקלאזים אלה בעזרת מקטע ה-DNA הנגיפי יכולים להיצמד לקטע ה-DNA המדויק בפולש ולחתוך אותו, וכך לשבש את פעולתו. מנגנון זה גויס על ידי מיקרוביולוגים כשיטה זולה ומהירה להנדסה גנטית, והשיטה כה מדויקת שאפשר בעזרתה להוציא זוג בסיסים בודד מתוך DNA.
אזורי ה-CRISPR מזהים את ה-DNA הזר וחותכים אותו. באופן טבעי חיידקים יכולים להכניס DNA זר ולהשתמש בו, אולם מערכת CRISPR היא מערכת הפוכה שבה ה-DNA נכנס, אולם במקום להשתמש בו הוא מפורק ומשמש כחלק ממערכת חיסונית.
היסטוריה

ב-1987 חקרו כמה מדענים מיפן גנים מסוימים בחיידק המעיים Escherichia coli ומצאו שרצף DNA סמוך לגן שחקרו מכיל כמה מקטעים זהים עם רווחים (ספייסרים) ביניהם, אך משמעותם לא פוענחה. ב-1993 מצא החוקר הספרדי פרנסיסקו מוחיקה (Francisco Mojica) רצפים חוזרים דומים ונתן להם את השם Short Regularly Spaced Repeats או בקיצור SRSR. בשנת 2000 זוהו רצפים דומים במינים אחרים של בקטריות וארכיאה. השם שונה ב-2002 ל-CRISPR כאשר התגלה כי הרצפים תמיד מופיעים ליד גנים המאפשרים לייצר אנזימים החותכים DNA כגון נוקלאז והליקאז שכונו בשם cas.
ב-2005 גילו כמה קבוצות מחקר שהספייסרים הכילו DNA זר כגון בקטריופאג' ופלסמיד, והתגלה שהספייסרים הם למעשה חלק ממערכת החיסון של בקטריות. כאשר וירוס חודר לבקטריה, חלק ממערכת הקריספר חותכת מקטעים מה-DNA הנגיפי ומחדירה אותו לתוך רצף הספייסרים. יוג'ין קונין הציע שמנגנון זה מאפשר לתאים לזהות ולתקוף DNA נגיפי ופועל כסוג של מערכת חיסונית של בקטריות וארכיאה.
ב-2007 השתמשו בחברת Danisco בספייסרים כדי להקנות לחיידקי Streptococcus thermophilus עמידות נגד וירוסים מסוימים בשביל למנוע זיהומים של וירוסים בייצור יוגורט. הם לקחו את הספייסרים של ה-CRISPR ועשו עימוד רצפים, ומצאו שהרצפים הם לרוב מ-DNA שחיצוני לחיידקים (פאג'ים, פלסמידים, טרנספוזונים וכו'). ב-2010 מצאו שיש כמה סוגים של CRISPR שחלקם תוקפים RNA וחלקם DNA.
ב-2011 גילה צוות חוקרים מאוניברסיטאות שונות שמולקולה בשם tracrRNA משתתפת בתהליכי ההבשלה של תעתיקי ה-RNA במערכת הקריספר. עמנואל שרפנטייה שהייתה שותפה לצוות המחקר פנתה לג'ניפר דאודנה, שהתמחתה בחקר של מולקולות RNA, לצורך שיתוף פעולה בנושא. ב-2012 הראו לראשונה שתי הביוכימאיות את השימוש במערכת ה-CRISPR/cas לחיתוך DNA מחוץ לחיידק. החידוש במחקר זה הוא שימוש ברצף RNA שמורכב ממקטע ה-trcrRNA וה-crRNA, וגרם לפריחה בתחום. מקטע זה נקרא single guide RNA או sgRNA. פיתוח נוסף הוא השימוש בחלבון cas אחד שכולל בתוכו את כל האזורים הנחוצים לקשירה ופתיחה של DNA וחיתוכו ולא בקומפלקס של חלבונים שונים. אנזים cas זה נמצא בחיידק Streptococcus pyogenes ונקרא cas9. השימוש באנזים יחיד ורצף יחיד הפך את השימוש במנגנון להרבה יותר פשוט ובכך הנגיש אותו לשימוש ככלי בהנדסה גנטית. על עבודתן קבלו דאודנה ושרפנטייה פרס נובל לכימיה לשנת 2020.
ב-2013 במעבדתו של פנג ז'נג הראו לראשונה את השימוש ב-CRISPR בהנדסה גנטית בתאי עכבר ואדם. מאז 2013, מערכת ה-CRISPR/Cas משמשת לצורך הנדסה גנטית ועריכת גנים, כולל הוספה, שינוי או הקטנת הביטוי של גנים. באמצעות הכנסה של חלבון Cas9 ו-guide RNAs לתא, אפשר לחתוך את הגנום בכל מקום שהוא.
מנגנון

הגנים שסמוכים לרצפי ה-CRISPR מקודדים לקומפלקס של חלבונים שמכונים: crispr-associated proteins - cas. קומפלקס זה מכיל שני אזורים של נוקלאז, הליקאז ואזור לקישור RNA. יש צורך ברצף RNA נוסף שיתחבר לקומפלקס כדי שהוא יהיה פעיל. רצף זה נקרא (tracer RNA) trcrRNA ובחיידקים נמצא לפני הרצף שמקודד לגני ה-cas. כאשר וירוס מדביק חיידק, רצפי הקריספר נחתכים לרצפים קצרים של ספייסר ומקטע. רצף זה, אשר נקרא crRNA (CRISPR RNA), מתחבר לקומפלקס ה-cas. קומפלקס הקריספר/cas עובר על ה-DNA הנגיפי ומחפש אזורים ב-DNA שמשלימים לרצף ה-crRNA כשנמצא רצף מתאים, הנוקלאזות חותכות את ה-DNA הנגיפי במקומות מקבילים בשני הגדילים. בעזרת מנגנון זה החיידק מפרק את ה-DNA הנגיפי. קומפלקס הקריספר/cas לא מסוגל לחתוך כל רצף קיים וצריך להימצא רצף מסוים של כשלושה נוקלאוטידים על ה-DNA הנגיפי כדי שהקריספר/cas יפעל. רצף קצר זה נקרא PAM - protospacer adjacent motifs. רצף ה-PAM המתאים משתנה בין סוגי ה-cas השונים.
היכולת לחתוך במדויק מקטע DNA, שכפולו והכנסתו למקטע DNA אחר בצורה זולה ויעילה פרצה את הדרך בפני המדעים וב-2014 השקיעה ארצות הברית 160 מיליון דולר בפרויקטים המשתמשים בקריספר.
שימוש בקריספר לעריכת גנים

נעשה שימוש נרחב בקריספר לעריכת גן בודד או גנים מרובים במגוון תאים ואורגניזמים. על מנת שמערכת זו תמשיך את הפעילות שלה היא זקוקה לחלבון - Cas9, ו-RNA מדריך המשלים לרצף היעד ב-DNA שמכוון את ה-Cas9 לאזור הממוקד. אזור זה חייב להכיל מוטיב Protospacer adjacent motif (PAM) שזה קטע קצר של כמה נוקלאוטידים סמוך לרצף שמבוקע על ידי Cas9. הקישור של Cas9 לאזור היעד חותך את ה-DNA הדו גדילי.
בשלב זה נכנסת לפעולה מערכת תיקון DNA לא הומולוגי של התא, שתפקידה לחבר מחדש מולקולות שנחתכו. זו מערכת יעילה אך מלווה בטעויות, היא גם יכולה להכניס מוטציות באזור החיתוך. לכן, אם המטרה שלנו היא רק השתקת גן מסוים, החיתוך של Cas9 גורם לזה לקרות.
לעריכות גנים מדויקות כגון החלפת בסיס בודד, משתמשים ב-Cas9-nickase שזה אותו חלבון אך הוא עבר שינוי שגרם לו לחתוך רק גדיל אחד מהסליל הכפול של ה-DNA.
אחרי שהוא חותך גדיל אחד, האנזים דימנאז מאפשר מעברים בבסיס יחיד מ-C ל-T או A ל-G. מערכת נוספת וחדשה שנקראת עריכת פריים, מרחיבה את סוגי העריכות שיכולים להיווצר, תוך שימוש במולקולת RNA המכילה שני חלקים. החלק הראשון כולל רצף שתואם לרצף הנמצא ליד האזור ב-DNA אותו אנחנו רוצים לערוך, ומסוגל להיקשר אליו. החלק השני מכיל את עותק ה-RNA של הרצף הערוך שאנחנו רוצים להחדיר לגנום. האנזים רוורס טרנסקריפטאז יוצר רצף DNA, לפי הרצף שנמצא על מולקולת ה-RNA זה הוא הרצף הערוך שרוצים להכניס לגנום.
מלבד הפוטנציאל שלו ביצירת מודלים יעילים של מחלות אנושיות, קריספר יכול לשמש גם לטיפול בהפרעות נוירולוגיות תורשתיות והתפתחותיות.
בתאריך 8.12.23 אישר מינהל המזון והתרופות של ארצות הברית (ה-FDA) את Casgevy, טיפול פורץ דרך לעריכת גנים מבוסס CRISPR, למחלת האנמיה החרמשית. Casgevy הוא הטיפול הראשון שאושר על ידי ה-FDA, המשתמש בעריכה הגנומית בשיטת ה-CRISPR, והדבר מאותת על התקדמות משמעותית בתחום הריפוי הגנטי.
ראו גם

אנטי קריספר
הערות שוליים

↑  Eric S. Lander, The Heroes of CRISPR, Cell 164, 2016-01-14, עמ' 18–28 doi: 10.1016/j.cell.2015.12.041
↑  Deltcheva E, Chylinski K, Sharma CM, Gonzales K, Chao Y, Pirzada ZA, etal, 2001. [CRISPR RNA maturation by trans-encoded small RNA and host factor RNase III https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3070239/ ] Nature, 471 (7340): 602–607
↑  Martin Jinek, Krzysztof Chylinski, Ines Fonfara, Michael Hauer, A programmable dual RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity, Science (New York, N.Y.) 337, 2012-08-17, עמ' 816–821 doi: 10.1126/science.1225829
↑  סיינטיפיק אמריקן ישראל 2015 http://www.sciam.co.il/archive/archives/8711.(הקישור אינו פעיל, 2.4.2020)
↑  Le Cong, F. Ann Ran, David Cox, Shuailiang Lin, Multiplex Genome Engineering Using CRISPR/Cas Systems, Science 339, 2013-02-15, עמ' 819–823 doi: 10.1126/science.1231143
| --- | --- |
בקרת זהויות :  NLI: 987012398869405171  BnF: cb169411795 (data)  LCCN: sh2018000091  SUDOC: 181652293
נקע (הנדסה)

נקעים בסיליקון, במישור 100.
תצלום במיקרוסקופ אלקטרונים חודר (TEM) של נקעים בפלדה. הנקעים הם הקווים הכהים על הרקע הבהיר במרכז התמונה.
נקע (אנגלית: Dislocation), בהקשר הנדסת חומרים, הוא סוג של פגם במבנה הגבישי של חומר. קיום הנקעים מהווה פתרון לבעיות שלא ניתן להן מענה על ידי המבנה הגבישי המושלם בחומר. כך למשל, מוסבר תהליך הדפורמציה הפלסטית בעזרת תנועת נקעים בתוך החומר, וכן הולכה חשמלית. תכונות אלה תלויות גם בצפיפות הנקעים בגביש הנעה בין  10^{2}\thicksim 10^{12}cm^{-2}. השפעת הנקעים על אלסטיות החומר פותחה בשנת 1905 על ידי ויטו וולטרה, ותנועת הנקעים בסדר גודל האטומי הוסברה על ידי סר ג'פרי טיילור בשנת 1934.
כישלון המבנה הגבישי המושלם

המבנה הגבישי מתאר היטב את מבנה החומר, אולם תופעות אמפיריות שונות אינן עולות בקנה אחד עם התוצאות החזויות בעזרת המודל המושלם.
כישלון המבנה הגבישי המושלם > אלסטיות

על פי התורה האלסטית, חומר הנתון תחת כוח משני קצותיו יעבור עיוות, אשר נתון ביחס ישר לכוח המופעל באופן הבא
Y{\operatorname {\delta } \!L \over \operatorname {} \!L}={\frac {F}{A}}
כאשר A ו-L הם שטח הפאה ואורכו של החומר, F הכוח המופעל ו-Y מודול יאנג. בעזרת נוסחה זו ניתן להסיק על הכוח הדרוש לעיוות מסוים, אולם מדידות על חומרים הניבו ערכים קטנים מאלו התאורטיים עד כי בחלק מהחומרים השוני מגיע לסדר גודל של פי  10^{4}. השוואה בין מדידות נבחרות לערכן התאורטי ניתן לראות בטבלה 1. במציאות, הכוח שיש להפעיל כדי לצור עיוות בחומר קטן משמעותית מהכוח התאורטי - עובדה זו ניתנת להסבר על ידי קיומם של נקעים, המאפשרים עיוות של החומר על ידי תנועתם.
| חומר | מודול יאנג Y/5  10^{11}erg\cdot cm^{-3} | כוח תאורטי  10^{11}erg\cdot cm^{-3} | כוח מדוד  10^{11}erg\cdot cm^{-3} | יחס |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| ברזל | 4.0 | 4 | 0.03 | 0.008 |
| טיטניום | 2.2 | 3.1 | 0.03 | 0.009 |
| סיליקון | 3.2 | 1.5 | 0.07 | 0.05 |
| זכוכית | 1.4 | 4 | 0.04 | 0.01 |
כישלון המבנה הגבישי המושלם > אי סדר גבישי בשני ממדים

סדר ארוך טווח של המבנה הגבישי אינו מתקיים בחומרים דו־ממדיים, כיוון שהוא מופר על ידי פלקטואציות תרמיות של האטומים. נגדיר את סטיית המיקום של כל נקודה בגביש על ידי השדה הווקטורי  u({\vec {r}}) כך שווקטור המיקום יינתן כך  {\vec {r}}+{\vec {u}}({\vec {r}}).
מכאן שהאנרגיה הפוטנציאלית של גביש דו־ממדי היא
U=\int d^{2}rC{\underset {\alpha \beta }{\sum }}{\partial u_{\alpha } \over \partial r_{\beta }}{\partial u_{\alpha } \over \partial r_{\beta }}
C הוא קבוע בעל ממדים של אנרגיה ליחידת שטח.
על ידי התמרת פורייה של השדה הווקטורי  u({\vec {r}}), האנרגיה הפוטנציאלית תינתן כך
U=\int d^{2}r{\frac {C}{2}}{\underset {\alpha \beta {\vec {k}}{\vec {k'}}}{\sum }}k_{\beta }k'_{\beta }e^{i({\vec {k'}}-{\vec {k}}){\vec {r}}}u_{\alpha }({\vec {k}})u_{\alpha }^{*}({\vec {k'}})={\frac {VC}{2}}{\underset {\alpha {\vec {k}}}{\sum }}k^{2}\left\vert u_{\alpha }({\vec {k}})\right\vert ^{2}
במעבר האחרון נעשה שימוש בהתמרת פורייה של פונקציית דלתא, כאשר V הנפח הדו־ממדי של המערכת.
בעזרת האנרגיה הפוטנציאלית ניתן לחשב את השונות בסטיית המיקום, כלומר השונות של השדה הווקטורי  {\vec {u}}({\vec {r}}):
\langle u^{2}\rangle ={\underset {\beta {\vec {k}}}{\sum }}\langle \left\vert u_{\beta }({\vec {k}})\right\vert ^{2}\rangle
המיצוע התרמי יתבצע בסכימה על כל ערכי k עם התפלגות בולצמן, והאנרגיה הפוטנציאלית שחושבה מעלה.
\langle \left\vert u_{\beta }({\vec {k}})\right\vert ^{2}\rangle ={\frac {K_{B}T}{VCk^{2}}}
בעזרת ביטוי זה נוכל לחשב את השונות
\langle u^{2}\rangle ={\underset {\alpha {\vec {k}}}{\sum }}{\frac {K_{B}T}{VCk^{2}}}=2\int {\frac {d^{2}k}{(2\pi )^{2}}}{\frac {K_{B}T}{Ck^{2}}}
במעבר האחרון נעשה שימוש בפונקציית צפיפות המצבים במרחב התנע עבור גוף דו־ממדי.
השדה הווקטורי  {\vec {u}}({\vec {r}}) מתאר תנודות הגדולות ממרחק כלשהו D אשר גדול מהמרחק הבין-אטומי. לכן מתקיים התנאי  {\vec {u}}({\vec {k}})=0 עבור  k>{\frac {1}{D}}.
מכאן שהשונות תסתכם כך
\langle u^{2}\rangle =2\int \limits _{0}^{\frac {1}{D}}{\frac {dk}{2\pi k}}{\frac {K_{B}T}{C}}\rightarrow \infty
האינטגרל מתבדר עבור k קטן, בתחום בו התורה האלסטית אמורה לשרת היטב. המשמעות היא שהסדר הגבישי אינו יכול להתקיים על פני סקאלות אורך גדולות.
כתוצאה מכך רק לאזורים קטנים בחומרסדר גבישי והם נפרדים זה מזה. ההפרדה תתקיים על ידי נקעים שיפרו את הסדר הגבישי.
המבנה הגאומטרי של נקעים

כדי להבין את הגאומטריה של נקע, נשתמש במודל התלת-ממדי של המבנה המסודר של גביש, כאשר האטומים מיוצגים בעזרת כדורים. עבור נקע המצוי בסריג הגבישי, מוגדר ווקטור בורגרס -  {\vec {b}} - המייצג את הנקע, ומציין את כיוון וגודל התקדמותו בחומר. בנוסף, מוגדר ווקטור קו הנקע  {\vec {t}}, המקביל לציר הנקע ומפריד בין
האזור של הגביש בו הסריג מושלם לבין האזור המושפע על ידי הנקע. על מנת למצוא את ווקטור בורגרס, יש להתבסס על כלל יד ימין כאשר ווקטור קו הנקע משמש כציר, ולסגור סביבו לולאה בעלת מספר קבוע של אתרי סריג בכל אחת מצלעותיה (איור 3). על הלולאה להשתרע רחוק מספיק מווקטור קו הנקע כך שהאטומים אותם היא מחברת נתונים בדפוס הסריג המושלם. עבור סריג אידיאלי ללא נקעים, נקודות ההתחלה והסיום של הלולאה יהיו באותו אתר סריג. אך אם הלולאה מקיפה נקע, יהיה הפרש בין נקודות ההתחלה והסיום של הלולאה. הפרש זה וכיוונו מהווים את ווקטור בורגרס.
בתוך כך מבדילים בין שני סוגים עיקריים של נקעים, אשר מהווים בסיס שלם וכל פגם מורכב מסוג יחיד או שניהם.
המבנה הגאומטרי של נקעים > נקע קצה

נקע קצה (באנגלית Edge dislocation) ניתן לתיאור על ידי הוספת חצי מישור עודף של אטומים לתוך מבנה הגביש, כאשר הוא גורם לעיוות מקומי של המישורים האטומיים מסביבו (איור 1). מכיוון שבאזור הנקע יש עודף מישורי גביש, מתקיים לחץ רב באזור זה. במקרה של הפעלת לחץ חיצוני, המישור העודף יתקדם דרך מישורי הגביש, כאשר הוא יוצר ומנתק קשרים עם מישורים אלה, עד שיגיע לגבול החיצוני של החומר. עבור נקע קצה וקטור בורגרס מאונך לוקטור קו הנקע  ({\vec {b}}\perp {\vec {t}}) כפי שמוצג באיורים 1 ו-3.
המבנה הגאומטרי של נקעים > נקע בורג

נקע בורג (Screw dislocation) מוגדר כאשר באזור שמעבר לוקטור קו הנקע חלה החלקה של אתרי הסריג בצדו האחד של מישור המקביל לווקטור קו הנקע, ביחס לאתרי הסריג שנמצאים מעבר למישור זה. צורה נוספת לחשוב על כך היא הוספת מישור של אתרי סריג מעל לחלק מהאתרים הקיימים (איור 2). באופן זה הלולאה הדמיונית מתחילה ומסתיימת בשני מישורים שונים ומכאן "צורת הבורג". במקרה זה ווקטור בורגרס מקביל לווקטור קו הנקע  ({\vec {b}}\parallel {\vec {t}}) כפי שניתן לראות באיור 3.