פרויקט ביוטק

1. פרויקט ביוטק מבצעות: אילה שקד ומיכל צ'מקה מנחים: ד"ר מרטין גולדווי, דורית מגלי, צביה פיזם, איילת בן-ציון ויהודית רייש. בשיתוף מפעל אתרוג.

2. נושא המחקר: משך הזמן האופטימלי לפעילות אנזים ההגבלה PVU II. שיבוט הינו החדרת מקטע של DNA של יצור אחד לתוך DNA של יצור אחר. השיבוט אפשרי משום שמבנה הDNA משותף לכל עולם החי והצומח. כדי להחדיר גן לחיידק משתמשים בנשא- גורם שיעביר את הגן לתוך החיידק, הגורם שאנו נשתמש בו קרוי פלסמיד. על מנת להפריד את הגן הרצוי ממולקולת הDNA כולה משתמשים באנזים הגבלה. אנזים הגבלה הוא אנזים שמקורו בתאי חיידקים (תפקידו בחיידקים הוא לחתוך DNA של ווירוס שנכנס לתקוף אותם- ז"א שהוא מהווה את מערכת הההגנה של החיידק) ופעולתו היא חיתוך קשרים פוספודיאסטריים (הקשר שבין סוכר של נוקלאוטיד אחד לזרחה של הנוקלאוטיד השכן בתוך אותו גדיל בDNA) במקומות ייחודיים לכל אנזים הגבלה. המקטע שאותו חותך כל אנזים הגבלה נקרא "אתר ההכרה" שלו. ישנם שני סוגים של חיתוך ע"י אנזימי הגבלה: חיתוך חלק בציר הסימטריה, וחיתוך מדורג. החיתוך המדורג יוצר "קצוות דביקים" ז"א קצוות חופשיים חד גדיליים של הDNA שנחתך. חיתוך כזה מאפשר התחברות של קטעי DNA שונים אשר נחתכו באותו אנזים הגבלה, ולכן הוא מתאים לפרויקט שלנו.

3. שאלת המחקר: מהו משך הזמן האופטימלי לפעילות אנזים ההגבלה PVU II? השערת המחקר : ככל שמשך החיתוך ארוך יותר כך יחתכו יותר פלסמידים (פעילות האנזים תהיה יעילה יותר). אילה שקד ומיכל צ'מקה בשעת ביצוע הניסוי.

4. המשתנים: - המשתנה הבלתי תלוי הוא משך החיתוך והוא נמדד בדקות ע"י שעון. - המשתנה התלוי הוא כמות המקטעים שנחתכים – נמדד ע"י עובי הבנד. בקרה: בבארית מס' 9 הרצנו פלסמיד PBSK שלם.

5. תיאור ויזואלי של מערכת הניסוי וסביבת העבודה אינקובאטור מגש עבודה עם פיפטורים ושעון עצר אמבט מים חמים עם אפנדורפים בתוכו

6. עיבוד נתונים: השפעת משך החיתוך על יעילותו מקרא עובי יחסי של הבנד: 0- ללא בנד. 1- בנד דק. 2- בנד בעובי בינוני.

7. השפעת משך החיתוך של פלסמיד PBSK על יעילות החיתוך: בארית 1 +2 - זמן 0 בארית 3+4 10 דקות בארית 5+6 20 דקות בארית 7+8 - 60 דקות בארית 9 - PBSK שלם בארית 10 - סמן גודל תוצאות הרצת הפלסמידים בג'ל אלקטרופורזה תיאור מילולי של התוצאות. בזמן 0 הפלסמיד לא נחתך כלל. לאחר 10 דקות מתחילת זמן החיתוך עדיין לא נראה שהפלסמידים נחתכו. לאחר 20 דקות מעט מן הפלסמידים נחתכו. לאחר 60 דקות מספר גדול יותר של פלסמידים נחתכו.

8. דיון בתוצאות ומסקנות: על פי הניסוי משך הזמן האופטימלי לאנזים לחתוך את הפלסמידים הוא 60 דקות. בזמן זה עובי הבנד של החלק החתוך של הפלסמיד הוא המירבי מבין הזמנים שבדקנו. על פי התוצאות שלנו, אנחנו ממליצות לבצע את החיתוך במשך 60 דקות. הצעות לשיפור הניסוי: בניסוי שלנו ביצענו שתי חזרות בלבד. עדיף לבצע יותר חזרות על מנת לקבל תוצאות מהימנות יותר. כמו כן, כדאי לבדוק את החיתוך בהפרשי זמנים יותר קצרים (5 דקות למשל), בעיקר בין 20 דקות ל60 דקות, על מנת לדעת מה משך החיתוך הקצר ביותר שבו כל הפלסמידים נחתכים.

9. רשימת מקורות: • מאמר: "הנדסה גנטית- איך ולמה?" • מתוך www.amalnet.k12.il/sites/genetic/default.asp • מאמר: "חיתוך באנזימי הגבלה" • מתוך www.amalnet.k12.il/sites/genetic/

10. תודות: • תודה רבה לד"ר מרטין גולדווי על תרומתו הרבה לפרויקט הביוטק, הן בהיבט המדעי וביצירת הקשר עם מפעל "אתרוג". • תודה לאנשי מפעל "אתרוג" שאפשרו לנו לסייר ולהכיר את המפעל ותרמו את הג'לים להרצת הפלסמידים. • תודה לדורית מגלי שהנחתה אותנו לכל אורך הפרויקט. • תודה לצביה פיזם שסייעה לנו והנחתה אותנו. • תודה רבה ללבורנטיות של בית הספר יהודית רייש ואיילת בן-ציון.