งานนำเสนอ1 จุ

สารพันธุกรรม (Genetic Materials) ศูนย์วิทยาศาสตรแ์ ละวัฒนธรรมเพื่อการศึ กษารอ้ ยเอด็

สารพันธุกรรม (Genetic Materials) (Genetic Materials) สารพันธุกรรม หรอื ดีเอน็ เอ (deoxyribonucleic acid; DNA) เป็นกรดนิ วคลอิ กิ (Nucleic acid) ทท่ี า หน้ าทเ่ี ก็บข้อมลู ทางพันธุกรรมของส่ิงมีชวี ติ คือ ตวั เก็บ ข้อมลู เพ่ือเป็นตวั กาหนดคุณลักษณะทุกๆ ดา้ นของ ส่ิงมีชวี ติ น้ั นๆ และยังมหี น้ าทีใ่ นการถ่ายทอดคุณลักษณะ เฉพาะของส่ิงมีชวี ิตนั้ นๆ จากรุน่ หน่ึ งไปสู่อีกรุน่ หน่ึ งด้วย ดเี อ็นเอส่วนใหญอ่ ยูใ่ นรูปโครโมโซม (chromosome) วางตวั อยู่ ในส่วนนิ วเคลียส ภายในเซลลข์ องส่ิงมีชวี ติ

ลักษณะทางพันธุกรรม ลักษณะทางพันธุกรรมของส่ิงมชี วี ิตนั้นๆ หน่วยยอ่ ย ของสารพันธุกรรมทม่ี ีหน้าทใ่ี นการถ่ายทอด คณุ ลักษณะของส่ิงมชี วี ิตตา่ งๆ จากรุน่ หน่ึงไปส่อู กี รุน่ หน่ึงซง่ึ ถูกบรรจอุ ยใู่ นโครโมโซมเป็นตวั กาหนด ลักษณะตา่ งๆ ของส่ิงมีชวี ิต ส่วนของเส้น DNA ทม่ี ี หน้าทใ่ี นการสังเคราะห์ RNA ก่อนทจี่ ะเปล่ียนไปเป็น เอน็ ไซม์หรอื โปรตีนชนิดต่างๆเพื่อใชใ้ นการดารงอยู่ ของส่ิงมีชวี ติ ทกุ ชนิด โครโมโซม (chromosome) เป็นทอี่ ยขู่ อง สารพันธุกรรม หรอื ดเี อ็นเอ (DNA) รวมถึงหน่วย พันธุกรรมหรอื ยนี (gene) ก็อยใู่ นดีเอน็ เออีกที ซง่ึ ทาหน้าทค่ี วบคมุ และถา่ ยทอดข้อมลู เกี่ยวกบั ลักษณะทางพันธุกรรมต่างๆ ของ ส่ิงมชี วี ิต โครโมโซม (chromosome) เป็นที่อยขู่ องสารพันธุกรรม หรอื ดเี อ็นเอ (DNA) รวมถงึ หน่ วยพันธุกรรมหรอื ยนี (gene) กอ็ ย่ใู นดีเอน็ เออกี ที ซง่ึ ทาหน้ าทีค่ วบคุมและ ถา่ ยทอดขอ้ มูลเก่ยี วกับ โครโมโซมในมนษุ ย์จะมี ลักษณะทางพันธุกรรมตา่ งๆ ของส่ิงมชี วี ติ ท้ังหมด 46 โครโมโซมหรอื 23 คู่ โดยมี 22 คู่ เป็นออโตโซม และอีก 1 คู่ เป็นโครโมโซมเพศ

ยนี (Gene) คือ หน่ วยพันธุกรรมทอี่ ยู่บนโครโมโซม มีลักษณะเรยี งกนั เหมอื นสรอ้ ยลูกปัด ทาหน้ าทค่ี วบคุม ลักษณะต่างๆ ทาง พันธุกรรมจากพ่อแมไ่ ปยังลกู หลาน ใน คนจะมียีนประมาณ 50,000 ยนี แตล่ ะ ยนี จะควบคุม ลกั ษณะต่างๆ ทาง พันธุกรรมเพียงลักษณะเดยี ว ยีนที่ ควบคุมลกั ษณะพันธุกรรมบางอย่างมี 2 ชนิ ด คือ ยีนเด่น (dominant gene) และ ยนี ด้อย (recessive gene) ยนี เด่น (Dominant) คอื ยนี ที่ สามารถแสดงลกั ษณะนั้น ออกมาได้ แมม้ ียนี เพียงยนี เดยี ว เชน่ ยนี ผมหยกิ อยคู่ ู่ กบั ยนี ผม เหยยี ด แตแ่ สดง ลกั ษณะผมหยกิ ออกมา แสดง วา่ ยนี ผมหยกิ เป็นยนี เด่น ยนี ด้อย (Recessive) คอื ยนี ทส่ี ามารถแสดงลักษณะให้ปรากฏออกมาได้ก็ ต่อเม่อื บนคขู่ องโครโมโซมนั้น ปรากฏแตย่ นี ด้อย เชน่ การแสดงออกของลกั ษณะผมเหยยี ด จะต้องมยี นี ผมเหยยี ด บนโครโมโซมทงั้ คู่ การถ่ายทอดลกั ษณะทางพันธุกรรมที่ ผดิ ปกติ ซง่ึ ควบคมุ โดยยนี ด้อยนั้น แม้จะดจู ากภานอกทงั้ พ่อและแม่จะมีลกั ษณะปกติ แต่ทงั้ คมู่ ยี นี ด้อย ซง่ึ มีลกั ษณะ ผดิ ปกติแฝงอยหู่ รอื เรยี กไดว้ า่ ทงั้ พ่อและแม่เป็นพาหะของ ลักษณะผดิ ปกตนิ ั้น ลูกกม็ โี อกาสได้รบั ยนี ผดิ ปกตนิ ั้นทงั้ คู่ ได้

DNA (Deoxyribonucleic acid) DNAเป็นสารพันธุกรรมท่เี ป็นตัวเก็บข้อมลู ท่ีเป็นตัวกาหนดส่ิงมีชวี ิต หน่ึ งๆ โดยเก็บไว้ในรูปของรหัสของ nucleotide เกิดจากการเชอื่ มต่อ กันของนิ วคลิโอไทดห์ ลายๆ หน่ วย ด้วยพันธะ ฟอสโฟไดเอสเตอร์ โดย เกิดจากสายพอลินิ วคลิโอไทด์จานวน ๒ สายเรยี งตัวขนานกันใน ทิศทางตรงกันข้าม เข้าคู่และพันกันเป็นเกลียวเวียนขวาคล้ายบันได เวียน ท่ีเรยี กว่า ดับเบลิ เฮลิกซ์ (doublehelix) การเข้าคู่หรอื เข้าจับกัน ของสายพอลินิ วคลิโอไทด์ทง้ั ๒ สาย เกิดจากการเข้าคู่กัน ระหว่าง เบสพิวรนี และเบสไพรมิ ิดีน ด้วยพันธะไฮโดรเจน โดย A ทาการสรา้ ง พันธะจานวน ๒ พันธะเข้าจบั กับ T (A = T) และ G ทาการสรา้ งพันธะ จานวน ๓ พันธะ เข้าจบั กับ C โดยมีนา้ตาล และหม่ฟู อสเฟตทาหน้ าท่ี เป็นแกนอยดู่ ้านนอกของโมเลกุล รหัสเหล่าน้ี จะถูกถอดออกมาผ่าน RNA จนเป็นลาดบั ของกรดอะมิโน 20 ชนิ ดในโปรตีน ดังน้ั นถ้าเรารู้ รหัสของ DNA แล้วเราก็สามารถท่จี ะรูล้ าดบั ของกรดอะมโิ นท่ียีนหน่ึ ง จะสรา้ งข้ึนมาได้ DNA หรอื ยีน นั้ นเป็นเพียงตัวเก็บข้อมูลแต่ไม่ สามารถทาหน้ าท่ีใดๆ ในเซล ไดต้ ้องแสดงออกมาในรูปของโปรตีน ชนิ ดต่างๆเพ่ือเป็นโครงสรา้ งและเครอื่ งจักรในการดาเนิ นชวี ิตของ ส่ิงมชี วี ิตทุกชนิ ด หน้าทข่ี อง DNA 1. การจาลองตัวเอง (DNA replication) ดเี อ็นเอของส่ิงมชี วี ิตจะมี ความสามารถจาลองและสรา้ งตัวเองข้ึนในขณะท่เี กิดกระบวนการแบ่งเซลล์ เพ่ือให้ไดส้ ายดีเอ็นเอเกิดข้ึนใหม่ โดยมีรหัสพันธุกรรมเหมือนเดมิ ทุก ประการ 2. การถา่ ยทอดข้อมลู ทางพันธุกรรม (transcription) DNA จะสามารถถูก ถอดรหัสพันธุกรรมเพื่อสรา้ งเป็นอารเ์ อ็นเอ (ribonucleic acid : RNA) ท่ีจะ ทาหน้ าท่ีกาหนดการเรยี งตัวของกรดอะมิโนในกระบวนการสังเคราะห์ โปรตีน ซ่งึ โปรตีนท่ีถกู สรา้ งข้ึนจะถูกนามาเป็นส่วนประกอบสาคัญของ โครงสรา้ งต่างๆ ภายในเซลล์ หรอื ทาหน้ าท่เี ป็นสารเรง่ ปฏิกิรยิ าทางชวี เคมี หรอื เอนไซมใ์ นส่ิงมีชวี ิต

การประยกุ ต์ใชเ้ ทคโนโลยี DNA 1.ด้านการแพทยแ์ ละเภสัชกรรม - การวินิ จฉัยโรค - การบาบดั ดว้ ยยีนส์ - การสรา้ งผลติ ภัณฑ์ทางเภสัชกรรม 2.ดา้ นการเกษตร - การสรา้ งส่ิงมีชวี ติ ดัดแปลงพันธุกรรม - การปรบั ปรุงพันธุพ์ ืชและสัตว์ 3.ด้านนิ ตวิ ิทยาศาสตร์ ภาพ : Dolion เป็นการ ภาพ : ลายพิมพ์ DNA ดดั แปลงพันธุกรรม ระหวา่ งสิงโตและสนุ ัข