สารพันธุกรรม DNA
ดีเอ็นเอ (DNA)คือ ชื่อย่อของสารพันธุกรรม มีชื่อแบบเต็มว่า กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก
(Deoxyribonucleic Acid) ซึ่งเป็นจำพวกกรดนิวคลีอิก (Nucleic acid) (กรดที่สามารถพบได้ในส่วนของใจกลางของเซลล์) ซึ่งดีเอ็นเอมักพบอยู่ในส่วนของนิวเคลียสของเซลล์ โดยพันตัวอยู่บนโครโมโซม(Chromosome) ดีเอ็นเอมักพบในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ได้แก่ คน (Human), สัตว์ (Animal), พืช (Plant), เห็ดและรา (Fungi), แบคทีเรีย (Bacteria), ไวรัส (Virus) (มีคนบางกลุ่มมีความเห็นว่า ไวรัสไม่ใช่สิ่งมีชีวิตเพราะมีองค์ประกอบบางอย่างไม่ครบ) เป็นต้น
ดีเอ็นเอ ทำการเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งๆเอาไว้ ซึ่งมีลักษณะที่มีการผสมผสานมาจากสิ่งมีชีวิตรุ่นก่อน ซึ่งก็คือ รุ่นพ่อและแม่ (Parent) ทั้งยังสามารถถ่ายทอดลักษณะไปยังสิ่งมีชีวิตรุ่นถัดไป ซึ่งก็คือรุ่นลูก หรือ รุ่นหลาน (Offspring)
ดีเอ็นเอ (DNA) มีรูปร่างเป็นเกลียวคู่ (Double Helix) โดยมีพอลินิวคลีโอไทด์ (Polynucleotide) 2 สาย เรียงตัวในแนวที่ตรงกันข้ามกัน พอลินิวคลีโอไทด์ (Polynucleotide)
สายหนึ่งเรียงตัวในทิศทางจาก 3’ ไป 5’ ส่วนพอลินิวคลีโอไทด์ (Polynucleotide) อีกสายหนึ่งเรียงตัวในทิศทาง 5’ ไป 3’ โดยที่พอลินิวคลีโอไทด์(Polynucleotide)ทั้ง 2 สายนี้
เอาส่วนที่เป็นน้ำตาลดีออกซีไรโบส (Deoxyribose Sugar) ไว้ด้านนอก หันส่วนที่เป็นเบสเข้าหากัน โดยเบสที่อยู่ตรงข้ามกันต้องเป็นเบสที่เข้าคู่กันได้ (Complementary) ดีเอ็นเอจึงมีลักษณะคล้าย
บันไดลิงที่บิดตัวทางขวา หรือบันไดเวียนขวา ขาหรือราวของบันไดแต่ละข้างก็คือการเรียงตัวของ
นิวคลีโอไทด์ (Nucleotide) นิวคลีโอไทด์เป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยน้ำตาลดีออกซีไรโบส (Deoxyribose Sugar), หมู่ฟอสเฟต (Phosphate Group) (ซึ่งประกอบด้วยฟอสฟอรัสและออกซิเจน) และไนโตรจีนัสเบส (Nitrogenous Base) เบสในนิวคลีโอไทด์มีอยู่สี่ชนิด ได้แก่ อะดีนีน (Adenine, A) , ไทมีน (Thymine, T) , ไซโตซีน (Cytosine, C) และกัวนีน (Guanine, G) ขาหรือราวของบันไดสองข้างหรือนิวคลีโอไทด์ถูกเชื่อมด้วยเบส โดยที่ A จะเชื่อมกับ T ด้วยพันธะไฮโดรเจนแบบพันธะคู่ หรือ Double Bonds และ C จะเชื่อมกับ G ด้วยพันธะไฮโดรเจนแบบพันธะสามหรือ Triple Bonds (ในกรณีของดีเอ็นเอ) และข้อมูลทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ เกิดขึ้นจากการเรียงลำดับของเบสในดีเอ็นเอนั่นเอง
สายหนึ่งเรียงตัวในทิศทางจาก 3’ ไป 5’ ส่วนพอลินิวคลีโอไทด์ (Polynucleotide) อีกสายหนึ่งเรียงตัวในทิศทาง 5’ ไป 3’ โดยที่พอลินิวคลีโอไทด์(Polynucleotide)ทั้ง 2 สายนี้
เอาส่วนที่เป็นน้ำตาลดีออกซีไรโบส (Deoxyribose Sugar) ไว้ด้านนอก หันส่วนที่เป็นเบสเข้าหากัน โดยเบสที่อยู่ตรงข้ามกันต้องเป็นเบสที่เข้าคู่กันได้ (Complementary) ดีเอ็นเอจึงมีลักษณะคล้าย
บันไดลิงที่บิดตัวทางขวา หรือบันไดเวียนขวา ขาหรือราวของบันไดแต่ละข้างก็คือการเรียงตัวของ
นิวคลีโอไทด์ (Nucleotide) นิวคลีโอไทด์เป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยน้ำตาลดีออกซีไรโบส (Deoxyribose Sugar), หมู่ฟอสเฟต (Phosphate Group) (ซึ่งประกอบด้วยฟอสฟอรัสและออกซิเจน) และไนโตรจีนัสเบส (Nitrogenous Base) เบสในนิวคลีโอไทด์มีอยู่สี่ชนิด ได้แก่ อะดีนีน (Adenine, A) , ไทมีน (Thymine, T) , ไซโตซีน (Cytosine, C) และกัวนีน (Guanine, G) ขาหรือราวของบันไดสองข้างหรือนิวคลีโอไทด์ถูกเชื่อมด้วยเบส โดยที่ A จะเชื่อมกับ T ด้วยพันธะไฮโดรเจนแบบพันธะคู่ หรือ Double Bonds และ C จะเชื่อมกับ G ด้วยพันธะไฮโดรเจนแบบพันธะสามหรือ Triple Bonds (ในกรณีของดีเอ็นเอ) และข้อมูลทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ เกิดขึ้นจากการเรียงลำดับของเบสในดีเอ็นเอนั่นเอง
ดีเอ็นเอ(DNA) มีสภาวะความเป็นกรดและมีสภาพประจุเป็นประจุลบ หากดีเอ็นเอได้รับ
รังสีเอ็กซ์(X-rays) หรือ ความร้อน หรือสารเคมีบางตัว จะทำให้พันธะไฮโดรเจนของเบสที่ยึดกันระหว่างในสายดีเอ็นเอถูกทำลาย สายคู่ของดีเอ็นเอที่ยึดเกาะกันจะแยกออกจากกัน เรียกว่า “การทำให้เสียสภาพ (Denaturation)” แต่ดีเอ็นเอสามารถกลับมาเป็นเกลียวคู่ได้ใหม่ เรียกว่า “การคืนสภาพ (Renaturation)” ดีเอ็นเอในบริเวณที่มีเบส A และ T มากจะใช้อุณหภูมิในการแยกดีเอ็นเอน้อยกว่าบริเวณที่มีเบส G และ C มาก (เพราะ A กับ T เชื่อมกันด้วยพันธะไฮโดรเจนแบบพันธะคู่ หรือ Double Bonds จึงใช้พลังงานในการแยกน้อยกว่า C กับ G ซึ่งเชื่อมกันด้วยพันธะไฮโดรเจนแบบพันธะสาม)จนทำให้ได้รับรางวัลโนเบล (Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1962) และนับเป็นจุดเริ่มต้นของยุคเทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ (DNA Technology)
รังสีเอ็กซ์(X-rays) หรือ ความร้อน หรือสารเคมีบางตัว จะทำให้พันธะไฮโดรเจนของเบสที่ยึดกันระหว่างในสายดีเอ็นเอถูกทำลาย สายคู่ของดีเอ็นเอที่ยึดเกาะกันจะแยกออกจากกัน เรียกว่า “การทำให้เสียสภาพ (Denaturation)” แต่ดีเอ็นเอสามารถกลับมาเป็นเกลียวคู่ได้ใหม่ เรียกว่า “การคืนสภาพ (Renaturation)” ดีเอ็นเอในบริเวณที่มีเบส A และ T มากจะใช้อุณหภูมิในการแยกดีเอ็นเอน้อยกว่าบริเวณที่มีเบส G และ C มาก (เพราะ A กับ T เชื่อมกันด้วยพันธะไฮโดรเจนแบบพันธะคู่ หรือ Double Bonds จึงใช้พลังงานในการแยกน้อยกว่า C กับ G ซึ่งเชื่อมกันด้วยพันธะไฮโดรเจนแบบพันธะสาม)จนทำให้ได้รับรางวัลโนเบล (Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1962) และนับเป็นจุดเริ่มต้นของยุคเทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ (DNA Technology)
ผู้ค้นพบดีเอ็นเอ คือ ฟรีดริช มีเชอร์ (Johann Friedrich Miecher) ในปี พ.ศ. 2412 (ค.ศ. 1869) แต่ยังไม่ทราบว่ามีโครงสร้างอย่างไร จนในปี พ.ศ. 2496 (ค.ศ. 1953)
เจมส์ ดี. วัตสัน และฟรานซิส คริก (James D. Watson and Francis Crick)เป็นผู้รวบรวมข้อมูล
และสร้างแบบจำลองโครงสร้างของดีเอ็นเอ (DNA Structure Model)
เจมส์ ดี. วัตสัน และฟรานซิส คริก (James D. Watson and Francis Crick)เป็นผู้รวบรวมข้อมูล
และสร้างแบบจำลองโครงสร้างของดีเอ็นเอ (DNA Structure Model)
อ้างอิง
รูปภาพส่วนหัว : https://www.google.co.th/search?q=%E0%B8%AA%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B8%9E%E0%B8%B1%E0%B8%99%E0%B8%98%E0%B8%B8%E0%B8%81%E0%B8%A3%E0%B8%A3%E0%B8%A1&hl=th&tbm=isch&source=lnms&sa=X&ved=0ahUKEwjxpsfyybLdAhUiSY8KHdAlAVoQ_AUICigB&biw=1366&bih=662&dpr=1#imgrc=4TOo-uWklx06cM:
ข้อมูลและภาพประกอบ : http://www.thaibiotech.info/what-is-dna.php
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น