โครโมโซมและสารพันธุกรรม

โครโมโซม (chromosome) ในภาวะปกตโิ ครโมโซมจะคลายตัวเป็นเส้น เรียกว่า เส้นใยโครมา ทิน (chromatin network) อยู่ภายในนิวคลียส และจะหดตัว เป็นแท่ง เรียกว่า chromosome ก็ต่อเม่ือมีการแบ่งเซลล์ใน ระยะ M-phase โครโมโซม ประกอบด้วย DNA และโปรตีน โดยเสน้ ใย DNA ประจุลบ) มาพันรอบๆกอ้ นโปรตีน (ประจุบวก) ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโปรตีนฮสิ โตน * DNA สายคู่ 1 เส้น พนั รอบโปรตีนฮสิ โตน 8 โมเลกุล เกิดเปน็ นวิ คลีโอ โซม (nucleosome) ท่ีมลี ักษณะคลา้ ยลูกปดั นิวคลโี อโซมมารวมกัน เปน็ เส้นใยโครมาทนิ (chromatin fiber) สาย DNA บางช่วงทาหน้าที่กาหนดลักษณะทางพันธุกรรม ซงึ่ เรียก DNA ช่วงน้ันว่า ยนี (gene)

รูปรา่ ง ลกั ษณะ และจานวนโครโมโซม โครโมโซมของมนษุ ย์มี 46 แท่ง (23 คู่) : โครโมโซมร่างกาย มี 22 คู่ และ โครโมโซมเพศ 1 คู่ โครมาทิดของโครโมโซมเดียวกัน เรียกวา่ sister chromatid โครโมโซมทเ่ี ปน็ ค่กู ัน มขี นาดและรปู รา่ งภายนอกเหมือนกัน เรยี กว่า Male ฮอมอโลกสั โครโมโซม(Homologous chromosome) จานวนโครโมโซมของเซลล์ร่างกายซ่ึงมีลักษณะเหมือนกัน 2 ชดุ (2n) เรียกวา่ ดิพลอยด์ (diploid) ประกอบดว้ ยโครโมโซมชดุ หน่งึ จากพอ่ อกี ชุดหน่ึงมาจากแม่ เซลล์สืบพันธจ์ุ านวนโครโมโซมจะมีเพียงคร่งึ ของเซลลร์ ่างกาย เขยี นแทน ด้วย n เรยี กว่า แฮพลอยด์ (haploid)

การจาแนกโครโมโซมตามตาแหนง่ ของเซนโทรเมยี ร์ Telocentric : เป็นโครโมโซมทม่ี ีเซนโทรเมยี ร์อยปู่ ลายสดุ ทางปลายใดปลายหน่ึงทาให้โครโมโซมมเี พยี งแขนเดยี ว Acrocentric : ตาแหนง่ เซนโทรเมียร์ คอ่ นไปข้างใดขา้ งหนงึ่ ของโครโมโซมค่อนข้างมาก ทาให้แขนของโครโมโซมไม่ เท่ากนั อย่างมาก Submetacentric : ตาแหน่งเซนโทรเมียร์ค่อนมาทางก่ึงกลางโครโมโซม Metacentric : ตาแหน่งเซนโทรเมยี ร์อยกู่ ่งึ กลางโครโมโซม ทาให้แขนของโครโมโซมท้งั สองมคี วามยาวเทา่ กัน

จานวนของโครโมโซมในเซลล์รา่ งกายของสง่ิ มชี ีวิตสปชี ีสต์ า่ งๆ สัตว์ จานวนโครโมโซม(2n) พชื จานวนโครโมโซม(2n) สนุ ัข 78 ฝา้ ย 52 ไก่ 78 ยาสูบ 48 ม้า 64 มันฝรงั่ 48 ลา 62 สน 24 มนุษย์ 46 มะเขอื เทศ 24 หนู 40 ข้าว 24 แมว 38 แตงโม 22 ผึง้ 32 ขา้ วโพด 20 กบ 26 มะละกอ 18 แมลงวนั 12 หอม 16

โครโมโซมของเซลล ์ โพรแครโิ อ แบคทีเรยี มีจานวนโครโมโซมชุดเดียว แบคทีเรียบางชนิดมี พลาสมิด : สารพันธุกรรมที่อยู่ นอกโครโมโซม (extrachromosomal DNA) สว่ น ใหญ่จะอยูใ่ นรปู ของวงกลม (circular DNA) สามารถ จาลองตัวเองได้โดยไม่ต้องอาศัยโครโมโซม plasmid นับเป็น mobile genetic element ทสี่ าคญั ในการ สง่ ผ่านยีนดือ้ ยาระหว่างแบคทีเรีย

ความรู้เพม่ิ เติม แคริโอไทป์ เป็นการศึกษาจานวนและ ระยะเมทาเฟส (metaphase) เหมาะสาหรบั ลั ก ษ ณ ะ รู ป ร่ า ง ข อ ง โ ค ร โ ม โ ซ ม ใ น การทา karyotype นิวเคลียสของเซลล์ยูแคริโอต นามา จั ด เ รี ย ง เ ป็ น ก ลุ่ ม ต า ม ข น า ด ข อ ง โครโมโซมและตาแหนง่ ของเซนโทเมียร์ จีโนม (genome) สารพันธุกรรมทั้งหมด ภ า ย ใ น เ ซ ล ล์ ข อ ง ส่ิ ง มี ชี วิ ต ซึ่ ง ประกอบด้วย สารพันธุกรรมในนิวเคลียส ไมโทคอนเดรยี และคลอโรพลาสต์

การคน้ พบสารพนั ธกุ รรม รอเบริ ต์ ฟอยล์เกน พบว่า DNA อยูท่ โ่ี ครโมโซมจากการศึกษา การยอ้ มโครโมโซมด้วยสฟี ุคซนิ ฟรดี รชิ มีเชอร์ ศกึ ษาสว่ นประกอบในนิวเคลยี สของเซลล์ เมด็ เลือดขาวท่ีติดมากบั พันแผล พบวา่ ในนวิ เคลียสมสี ารทม่ี ีธาตุ N และ P เปน็ องคป์ ระกอบ คือ กรดนวิ คลิอกิ

การคน้ พบสาร เฟรเดอรกิ กรฟิ ฟท พนั ธุกรรม ศึ ก ษ า เ ชื้ อ แ บ ค ที เ รี ย streptococcus pneumoniae ซ่ึงก่อให้เกิดโรคปอดบวม มี 2 สาย พันธ์ุ คือ สายพันธุ์ S (ก่อให้เกิดโรคปอดบวม) สาย พันธุ์ R (ไม่ก่อให้เกิดโรคปอดบวม) พบวา่ เมื่อนาแบคทีเรียสายพันธ์ุ S ท่ีทาให้ตาย ด้วยความร้อน แล้วนาไปใส่ในอาหารเลี้ยงเช้ือพร้อม ทั้งใสแ่ บคทีเรียสายพันธ์ุ R พบว่ามีสารบางอยา่ งจาก แบคทีเรียสายพันธุ์ S ทไ่ี ปทาให้แบคทีเรยี สายพันธุ์ R กลายเป็นสายพันธ์ุท่ีทาให้เกิดโรค เรียกสารน้ีว่า transforming substance และสามารถถ่ายทอด ลกั ษณะนไ้ี ปสู่แบคทเี รยี รนุ่ ต่อไปได้

การคน้ พบสาร พนั ธุกรรม ออสวอลด์ แอเวอรี, คอลนิ แมคลอยด์ และแมคลนิ แมคคารท์ ี ทาการทดลองต่อจากกริฟฟท โดยนาแบคทีเรียสายพันธ์ุ S มาทาให้ตายด้วยความร้อน แล้วสกัดเอาลิ พิดและ คาร์โบไฮเดรตออก จากน้ันนาสารสกัดส่วนที่เหลือใส่ในหลอด ทดลอง 4 หลอด : หลอดที่ 1 เติมโปรตีนเอส, หลอดที่ 2 เติม RNase, หลอดที่ 3 เติม DNase จากนั้นนาสารท่ีได้ไปเติม แบคทีเรียสายพันธุ์ R ที่ยังมีชีวิตอยู่ลงในหลอดทดลอง พบว่า หลอดท่ีเติม DNase ไม่สามารถเกิดการ transformation ได้ ดังนั้น DNA เป็นสารที่สามารถเปล่ียนพันธุกรรมของแบคทีเรีย สายพนั ธ์ุ R ให้เปน็ แบคทเี รียสายพนั ธ์ุ S

องค์ประกอบทางเคมขี อง DNA หน่วยยอ่ ย : นวิ คลีโอไทด์ (nucleotide) นิวคลีโอไทด์ (nucleotide) - น้าตาลเพนโทส (pentose sugar) - หม่ฟู อสเฟต (phosphate group) - ไนโตรจนี สั เบส (nitrogenous base) นิวคลโี อไทด์ เชื่อมตอ่ กันดว้ ยพันธะฟอสโฟไดเอส เทอร์ *DNA : น้าตาลดีออกซไี รโบส, เบส A+T, C+G, DNA มีโครงสร้างเปน็ เกลียวคู่ * สายพอลนิ ิวคลโี อไทด์ 2 สายท่ีเข้าคู่กนั จะมีทิศทางตรงกนั ขา้ ม

โครงสร้างของ DNA มอริช วิลคินส์ (2494-5495), โรซาลินด์ แฟรงคลิน และเรย์มอนด์ กอสลิง ทาการศกึ ษาโครงสร้าง DNA ซึ่งมีการศึกษาโครงสร้างของ DNA โดยใช้เทคนิค เอกซ์เรย์ดิฟแฟรกชันด้วยการฉายรังสีเอกซ์ผ่านเส้นใย DNA พบว่าจะเกิดการหักเหของรังสีเอกซ์ทาให้เกิดภาพ บนแผน่ ฟลม์ ซ่งึ แสดงใหเ้ ห็นว่า - DNA ประกอบดว้ ยพอลนิ ิวคลีโอไทด์ 2 สาย - พอลนิ วิ คลโี อไทด์มีลกั ษณะเปน็ เกลียว - เกลียวของพอลินิวคลีโอไทด์แต่ละรอบมี ระยะหา่ งเทา่ กนั

โครงสรา้ งของ DNA เจมส์ วอตสนั และฟรานซสิ ครกิ ได้เสนอแบบจาลองโครงสร้างโมเลกุล ของ DNA โดยใช้ข้อมูลปริมาณเบสที่เป็น องค์ประกอบของ DNA พร้อมด้วยภาพจาก เทคนิคเอกซ์เรย์ดิฟแฟรกชันของ DNA ทาให้ ทราบว่าพันธะเคมีที่เช่ือมพอลินิวคลีโอไทด์2 สายให้ติดกันเป็นพันธะไฮโดรเจนที่เกิดข้ึน ระหว่างคู่เบส ซ่ึงพันธะน้ีสามารถยึดสายพอลินิ วคลีโอไทด2์ สายใหเ้ ข้าค่กู ันได้

สมบั ขิ องสารพนั ธกุ รรม สารพันธุกรรมมีสมบัติสาคัญ คือ สามารถเพ่ิมจานวนได้โดยมีลักษณะ เหมือนเดิม สามารถถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมจากรุ่นพ่อแม่ไปยังรุ่นลูกได้ สามารถควบคุมให้เซลลส์ ังเคราะห์สารต่างๆ เพอื่ แสดงลักษณะทางพนั ธุกรรมให้ ปรากฏ และอาจมกี ารเปล่ยี นแปลงไดบ้ า้ ง

สมบั ขิ องสารพนั ธกุ รรม การจาลอง DNA วั สนั และครกิ ไดท้ านายไวว้ ่าการเพมิ่ จานวนของ DNA จะเกดิ ขนึ้ ผ่านการจาลองทเี่ รยี กว่า การจาลองแบบกงึ่ อนุ รกั ษ ์ (semiconservative replication) อธบิ ายไวว้ า่ DNA ประกอบขนึ้ จากสายคู่ 2 สาย แ ล่ ะสายจะ แยกออกจากกนั ขณะมีการจาลอง DNA และแ ่ละสายจะทาหน้าทีเ่ ป็ น แม่แบบ (template stand) ในการสงั เคราะหส์ ายใหม่ขนึ้ ดงั นนั้ DNA สาย ใหม่ทเี่ กดิ ขนึ้ 2 โมเลกุล แ ่ละโมเลกุลจะประกอบขนึ้ จากสายเก่า 1 สาย และสายใหม่ 1 สาย เกดิ การจาลอง DNA ทรี่ ะยะ S ของชว่ ง Interphase

ข้นั ตอนการจาลอง DNA 1. เอนไซม์ helicase ทาให้ DNA เกลียวคูค่ ลายเกลียว แยกออกจากกัน โดยสลาย H-bonds 2. เมอ่ื DNA ทง้ั 2 สาย แยกจากกัน จะมี single- stranded binding protein (SSBP) เพื่อปอ้ งกัน ไม่ให้ DNA ทง้ั 2 สาย เขา้ จับกันอีกคร้งั 3. เอนไซม์ primase สร้าง RNA primer (กล่มุ นวิ คลีโอ ไทดส์ ้ันๆ ประมาณ 10 นิวคลีโอไทด)์ ซ่ึงเปน็ ตวั กาหนด จดุ เรม่ิ ต้นของการจาลอง DNA 4. เอนไซม์ DNA polymerase III (เปน็ เอนไซม์ที่สาคญั ในการสรา้ ง DNA สายใหม)่ โดยการนานวิ คลโี อไทดท์ ่ี เข้าคูก่ บั DNA แม่แบบ มาเชอ่ื มตอ่ เป็นสายยาว ** สรา้ ง DNA สายใหมใ่ นทิศทาง 5’ ไป 3’ เท่านนั้

ข้นั ตอนการจาลอง DNA 5. ในการจาลอง DNA จะประกอบด้วยนิวคลีโอ ไทด์ของ DNA ทั้งหมด ดังนั้นส่วนท่ีเป็น RNA primer จะถูกนาออกโดยเอนไซม์ DNA polymerase I แล้ววาง dNTPs ของ DNA ลง ไปแทน 6. มเี อนไซม์ DNA ligase มาเชื่อม dNTPs ที่เตมิ ไปแทนท่ี RNA primer ตัวสุดท้าย ซ่ึงมีหมู่ 3’– OH เหลืออยู่ ขณะท่ี DNA สายใหม่ท่ีสังเคราะหไ์ ว้ ก่อนหน้าจะมีหมู่ 5’-PO43- อยู่ เรียกบริเวณน้ีว่า Nick และ DNA ligase จะทาหนา้ ทีใ่ นการสร้าง พันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์ระหว่างนวิ คลีโอไทด์

ข้นั ตอนการจาลอง DNA - สาหรับ DNA แม่แบบสายบนจะมกี ารสร้าง DNA สายใหมย่ าวตอ่ เนือ่ งกัน เรยี กว่า leading strand - สาหรบั DNA แม่แบบสายลา่ งจะไมส่ ามารถ สร้างต่อเนื่องเปน็ สายยาวได้ จะสรา้ ง DNA สาย ใหมไ่ ดเ้ ปน็ สายสั้นๆ เรยี กวา่ Okazaki fragment และจะมี DNA ligase มาเชอ่ื ม Okazaki fragment เป็น DNA สายยาวต่อเน่อื ง เรียก DNA สายนีว้ ่า lagging strand

การสงั เคราะหโ์ ปร นี

การสงั เคราะหโ์ ปรตนี เซลลโ์ พรแครโิ อต VS เซลลย์ แู ครโิ อต เซลลโ์ พรแครโิ อต ก า ร ถ อ ด ร ห ัส แ ล ะ ก า ร แ ป ล ร ห ัส จ ะ เ กิด ขึ น้ พรอ้ มกนั โดยการแปลรหสั จะเกดิ ตอ่ จากการ ถอดรหสั ไดท้ นั ที ซงึ่ ไม่ตอ้ งรอใหก้ ารถอดรหสั เสรจ็ สมบูรณก์ อ่ น เซลลย์ ูแครโิ อต จะเกิดการถอดรหสั ในนิวเคลียส และจะเกิด กระบวนการ RNA processing (ปรบั แต่ง RNA) ก่อน แลว้ ค่อยเกิดการแปลรหัสในไซ โทพลาสซมึ

การสงั เคราะหโ์ ปร นี Eukaryotic cell VS Bacterial cell

การสงั เคราะหโ์ ปร นี การสงั เคราะหโ์ ปรตนี ประกอบดว้ ย 1. การถอดรหสั (transcription) ถอดรหสั โดยนา RNA polymerase มา จบั กบั DNA เพอื่ สรา้ งสาย RNA จาก DNA ตน้ แบบ สาย RNA ทเี่ กดิ ขนึ้ จาก การถอดรหัส DNA ตน้ แบบ เรียกว่า mRNA 2. การแปลรหสั mRNA (transcription) ทไี่ ดจ้ ากการถอดรหสั เพอื่ สรา้ งโปรตนี ดว้ ย Ribosome ซงึ่ จะนา tRNA ซงึ่ มกี รดอะมโิ น เกาะอยมู่ ากตอ่ กนั ตามรหสั บน mRNA

ไรโบโซมและRNA ไรโบโซม RNA - สงั เคราะหโ์ ปรตนี มี 3 ชนิด ทคี่ วรรจู ้ กั - ใ น เ ซ ล ล ์โ พ ร แ ค ริ โ อ ต มี ข น า ด 7 0 s, - ribosomal RNA (rRNA) : เซลลย์ แู ครโิ อต 80 s - ประกอบดว้ ย 2 หน่วยย่อย : small subunit และ องคป์ ระกอบของนิวคลโี อลสั และไรโบโซม large subunit - messenger RNA (mRNA) : เป็ นสาย RNA ทถี่ อดรหสั จาก DNA แม่แบบ เพอื่ ทาการแปลรหสั สรา้ งโปรตนี - transfer (tRNA) นากรดอะมิโนที่ เกาะอยู่บน tRNA มายังไรโบโซม เพื่อ สงั เคราะหโ์ ปรตีนตามรหสั codon ที่อยู่ บน mRNA

การถอดรหัส (transcription) 1. เอนไซม์ RNA polymerase มาจบั กับสาย DNA ที่ บริเวณ promoter และคลายเกลยี ว DNA ซึ่ง DNA ที่ ถูกคลายเกลียว จะมี 1 สาย ทีเ่ ป็นแมแ่ บบ (template) ให้ RNA polymerase นานิวคลีโอไทด์ทเี่ ปน็ ค่กู ับสาย แมแ่ บบมาเรียงตอ่ กนั เป็นสายของ mRNA 2. เม่ือ RNA polymerase เคลือ่ นผ่านไปแลว้ เกลียวคู่ ของ DNA จะกลบั เข้ามาจบั กนั อกี ครงั้ 3. เอนไซม์ RNA polymerase เคล่ือนผ่านลาดบั เบสใน - สาย mRNA ทเ่ี กดิ ข้นึ จะเกิดขน้ึ จากปลาย 5’ ไปยงั 3’ เสมอ ยีนท่ีทาหน้าท่ีเป็น termination site จะมีการส่ง - RNA polymerase จะจับท่ีปลาย 3’ และไลไ่ ปยังปลาย 5’ สัญญาณทาให้หยุดทางาน และ RNA แยกออกจาก ของ DNA แมแ่ บบ DNA แม่แบบ (สาย mRNA ท่ีสงั เคราะหไ์ ดแ้ ยกออกจาก * เบส C เข้าคู่กบั G และ U เข้าค่กู บั A DNA)

การแปลรหัส (Translation) 1 mRNA ที่ออกจากนิวเคลียส จะมาวางบน small subunit แล้ว tRNA นา f-Met มายังรหัสเร่ิมต้น AUG ของ mRNA จากน้ัน large subunit จะมาประกบรวมกับ small subunit และ mRNA ทาใหไ้ รโบโซมพร้อมทางาน ไรโบโซมเร่ิมการแปลรหัสจากปลาย 5’ ของสาย mRNA ไป ยังปลาย 3’ โดยอ่านทีละ 3 ลาดับเบส *แบบไม่ซ้อนทับกัน ไม่อา่ นขา้ ม ไม่อา่ นซา้ - รหสั พันธุกรรมท่เี ป็นรหัสเร่ิมตน้ (start codon) : AUG - รหสั หยุด (stop codon) : UAA UAG UGA

การแปลรหสั (translation) 2 tRNA ที่มี anticodon เป็นคู่สมกับ codon ถัดไปของ mRNA จะนากรดอะมิโนโมเลกุลท่ี 2 มาเรียงต่อกับกรดอะมิโนโมเลกุลแรก แล้วมีการ สร้างพันธะเพปไทด์เชื่อมระหว่างกรดอะมิโนทั้ง สองโมเลกุล 3 ลาดบั เบส = 1 codon = 1 amino acid

การแปลรหสั (translation) 3 ไรโบโซมจะเคล่ือนท่ีต่อไปทีละโคดอน กรดอะมิโนก็จะเรียงต่อกันได้เป็น สายพอลิเพปไทด์ จนกระท้ังเจอรหัสหยุดจะไม่สามารถแปลรหัสได้ เนื่องจากไม่มี tRNA เข้ามาจับ แตจ่ ะมี release factor เข้ามาแทนท่ี tRNA สง่ ผลให้ไรโบโซมแยกออกจาก mRNA และการสังเคราะห์โปรตีน สนิ้ สดุ ลง

การแปลรหสั (translation) การสงั เคราะหโ์ ปรตนี ทงั้ ในเซลลโ์ พรแครโิ อตและเซลลย์ ูแครโิ อต มกี ารแปลรหสั โดยใช ้ ribosome จานวนมากทางานพรอ้ มๆกนั บนสาย mRNA เดยี วกนั เรยี ก ไรโบโซมเหลา่ นีว้ า่ polyribosome หรอื polysome

เกรด็ ความรู ้ เซลลย์ แู ครโิ อต มกี ระบวนการตดั แตง่ RNA (RNA processing) ซงึ่ ประกอบขนึ้ จาก 3 ขนั้ ตอน ไดแ้ ก่ - การเตมิ หมู่เมทลิ ทปี่ ลาย 5’ - การเตมิ นิวคลโี อไทด ์ A ทปี่ ลาย 3’ - การตดั ชนิ้ สว่ นของ RNA บางสว่ นออกแลว้ นา สว่ นทเี่ หลอื มาเชอื่ มตอ่ กนั ก็จะไดเ้ ป็ น mRNA ทสี่ มบรู ณ์ (ตดั intron เชอื่ ม exon)

by ครู

มวิ เทชนั (Mutation) การเปลยี่ นแปลลงทเี่ กดิ ขนึ้ กบั ขอ้ มูลทางพนั ธุกรรมทอี่ ยู่ใน DNA ซงึ่ การ กลายอาจส่งผลใหล้ าดบั กรดอะมิโนเปลยี่ นแปลง และอาจทาใหฟ้ ี โนไทป์ ของสงิ่ มชี วี ติ เปลยี่ นแปลงไปไดใ้ นทสี่ ดุ การกลายเกดิ ขนึ้ ไดเ้ องตามธรรมชาติ แคโ่ อกาสเกดิ ขนึ้ นอ้ ยมาก สิง่ ทีก่ ระตุน้ หรอื ชกั นาใหเ้ กดิ มิวเทชนั ในอตั ราสูง เรยี กว่า สงิ่ ก่อการกลาย หรอื มวิ ทาเจน (mutagen) - colchicine - สารกอ่ มะเรง็ (carcinogen) : รงั สตี า่ งๆ ไดแ้ ก่ รงั สเี อกซ ์ รงั สแี กมมา - สารเคมี : สารในควนั บหุ รี่ , aflatoxin

มวิ เทชนั (Mutation) การเกิดมิวเทชนั แบง่ ได้ 2 แบบ การกลายระดับยีน : เป็นการกลาย การกลายระดับโครโมซม : เกิดจาก เฉพาะจดุ เช่น การเปล่ียนแปลงโครโมโซมหรือ - การแทนทีค่ ู่เบส จานวนโครโมโซม - การเพิม่ ขึ้นของนิวคลีโอไทด์ - การเปล่ียนแปลงโครงสร้างของ - การขาดหายของนวิ คลโี อไทด์ โครโมโซม - การแลกเปลี่ยนช้ินส่วนระหว่าง โครโมโซม

การกลายระดับยีน การแทนทคี่ เู่ บส เป็นการแทนทีค่ เู่ บสในบางตาแหนง่ ของยีน แทนที่ค่เู บสแลว้ ได้กรดอะมโิ นชนดิ เดมิ แทนทีค่ เู่ บสแล้วได้กรดอะมโิ นชนดิ ใหม่ แทนทค่ี เู่ บสแล้วกลายเป็นรหสั หยุด

โรคโลหิตจางชนิดซิกเคิลเซลล์ (sickle cell anemia)เกิดจากการ เปล่ียนของลาดบั คู่เบส ทาให้ Glutamic acid เปลี่ยนเป็น Valine

การเพิม่ หรอื ลดจานวนนวิ คลโี อไทด์ การเพ่ิมขึ้นหรือการลดลงของนิวคลีโอไทด์ ทา ให้ลาดับเบสเปล่ียนไป ดังน้ันกรดอะมิโนที่ เกิดข้ึนใหม่จะมีการเปลยี่ นแปลงท้ังหมด ทาให้ ได้สายพอลิเพปไทดท์ ีแ่ ตกต่างจากเดิม ทาให้ลาดับของรหัส triplet code มีการ เปล่ียนแปลงไป ดังนั้นกรอบการอ่านรหัสจะ เปล่ียนไปทั้งหมด ต้ังแต่ตาแหน่งที่มีการเพิ่ม หรอื ลด เรียกวา่ frameshift mutation

ตัวอย่างความผดิ ปกตทิ างพนั ธุกรรมทเ่ี กิดจากมวิ เทชนั ระดบั ยนี ลักษณะเผือก อ ะ ค อ น โ ด ร พ ล า เ ซี ย ทาลัสซเี มยี ไม่สร้างเมลานิน ทาให้ ( achondroplasia) ลั ก ษ ณ ะ มี อ า ก า ร มีผิวขาว ผมขาว และ แคระ แขนและขาสั้น โลหติ จาง มา่ นตาสเี ทา

การกลายระดบั โครโมโซม การเปลยี่ นแปลงโครงสร้างของโครโมโซม บางส่วนของโครโมโซมขาดหายแหว่งไป (deletion) บ า ง ส่ ว น ข อ ง โ ค ร โ ม โ ซ ม เ พ่ิ ม เ ข้ า ม า (duplication) บางส่วนของโครโมโซมท่ีขาดไปจะกลับมา ตอ่ แบบกลบั ทิศทาง (inversion) ก า ร แ ล ก ช้ิ น ส่ ว น กั บ โ ค ร โ ม โ ซ ม อ่ื น ๆ (translocation)

การกลายระดบั โครโมโซม ตวั อย่างบางสว่ นของโครโมโซมขาดหาย โรค Cri du chat syndrome - โครโมโซมคู่ท่ี 5 ขาดหายไป - เสียงร้องคล้ายแมว และ ปัญญาออ่ น

การกลายระดบั โครโมโซม การเปลยี่ นแปลงจานวนโครโมโซม เกดิ nondisjunction : เกดิ จากการไม่แยกออก จากกนั ของ Homologous chromosome ในระยะ anaphase I หรอื การไม่แยกจากกนั ของ sister chromatids ในระยะ anaphase II การเปลยี่ นจานวนโครโมโซม มี แบบ - การเพมิ่ ลดเป็ นแทง่ เรยี กวา่ aneuploidy - การเพมิ่ ลดเป็ นชดุ เรยี กวา่ polyploidy

การกลายระดบั โครโมโซม การเพมิ่ ลดเป็ นแทง่ (aneuploidy) พบไดท้ ง้ั ออโตโซมและโครโมโซม ดาวนซ์ นิ โดรม (Down syndrome) กลุ่มอาการเอด็ เวริ ด์ (Edwards syndrome) - โครมาโซมคทู่ ี่ 21 เกนิ มา 1 แท่ง - คอสนั้ และกวา้ ง ลนิ้ จกุ ปาก มปี ัญหาดา้ น - โครมาโซมคทู่ ี่ 18 เกนิ มา 1 แทง่ สมอง -หวั ใจทางานผิดปกติ ใบหูมีรูปร่างและ ตาแหน่งผดิ ปกติ กล่มุ อาการพาทวั ร ์ (Patau syndrome) - โครมาโซมคทู่ ี่ 13 เกนิ มา 1 แท่ง - ปากแหว่ง เพดานโหว่ หวั ใจและไตผิดปกติ มี ปัญหาดา้ นสมอง มกั ตายหลงั คลอดไม่นาน

ดาวนซ์ นิ โดรม (Down syndrome) การกลายระดบั โครโมโซม กล่มุ อาการเอด็ เวริ ด์ (Edwards syndrome)

การกลายระดบั โครโมโซม กล่มุ อาการพาทวั ร ์ (Patau syndrome)

การกลายระดบั โครโมโซม ความผดิ ปกตทิ เี่ กดิ กบั โครโมโซมเพศ กลุม่ อาการเทริ น์ เนอร ์ (Turner syndrome) - มโี ครมาโซม X แท่งเดยี ว - พบในเพศหญงิ เท่านั้น - เ ตี้ย ค อ เ ป็ น แ ผ ง มีจุด ต า ม ตัว เป็ นหมนั

การกลายระดบั โครโมโซม ความผดิ ปกตทิ เี่ กดิ กบั โครโมโซมเพศ กลุม่ อาการไคลนเ์ ฟลเทอร ์ (Klinefelter syndrome) - เพศชาย มโี ครมาโซม X มากกวา่ 2 ขนึ้ ไป เชน่ XXY - เป็ นหมนั อณั ฑะฝ่ อและมเี ตา้ นม

กลุ่มอาการเทริ น์ เนอร ์ (Turner การกลายระดบั syndrome) โครโมโซม กล่มุ อาการไคลนเ์ ฟลเทอร ์ (Klinefelter syndrome)

การกลายระดบั โครโมโซม การเพมิ่ ลดเป็ นชดุ (polyploidy) พบมากในพชื ทาใหม้ ขี นาดใหญข่ นึ้ ใหผ้ ลผลติ มากขนึ้ ถา้ การเพมิ่ ลดเป็ นจานวนเลขคี่ เชน่ 3 ชดุ , 5 ชดุ จะทาใหเ้ ป็ นหมนั เนื่องจากแบง่ เซลลแ์ บบไมโอซสิ ไม่ได ้ แบ่งได ้ 2 แบบ - Autopolyploid - Allopolyploid

การกลายระดบั โครโมโซม การเพมิ่ ลดเป็ นชดุ (polyploidy) Autopolyploid กลุ่มของสิ่งมีชวี ิตที่เกิดจากสิ่งมีชวี ิต ช นิ ด เ ดี ย ว กัน เ กิ ด ก า ร แ บ่ ง เ ซ ล ล ์ ผิดพลาด ทาใหเ้ ซลลม์ ีโครโมโซมเยอะ ผดิ ปกติ เชน่ พชื 2n กลายเป็ นพชื 4n ยงั ไดพ้ ชื ที่มีพัน ธุเ์ ดิมแ ต่มีลักษ ณะ บ าง อย่ า ง เปลยี่ นไป

การกลายระดบั โครโมโซม การเพมิ่ ลดเป็ นชดุ (polyploidy) Allopolyploid เกดิ จากการทสี่ งิ่ มชี ตี ตา่ งพนั ธกุ ์ นั แตอ่ ยู่ ในสกลุ เดยี วกนั เกดิ การผสมพนั ธกุ ์ นั ผลทไี่ ดค้ อื จะไดส้ ายพนั ธใุ ์ หม่เกดิ ขนึ้ เชน่ กะหลา่ ป่ ากบั กะหลา่ สวนผสมกนั ได ้ กะหลา่ ดอก