ไขความจริงจากลายพิมพ์ดีเอ็นเอ
เขียนโดย biology เมื่อ July 29, 2014. หัวข้อ บทความ, บทความปี 2553
อาจารย์ภัทรา พลับเจริญสุข**
ในอดีตคนทั่วไปจะไม่รู้จักคำว่าดีเอ็นเอ (DNA) นักวิทยาศาสตร์เท่านั้นที่เข้าใจในเรื่องดีเอ็นเอ แต่ปัจจุบัน DNA กลับมีความสำคัญและมีบทบาทอย่างแพร่หลายแทบทุกวงการ ตั้งแต่วงการวิทยาศาสตร์ การแพทย์ การเกษตร การพิสูจน์หลักฐานหรือตรวจเอกลักษณ์เฉพาะบุคคล และการจำแนกสิ่งมีชีวิตต่างๆ ตามที่พบเห็นได้ในหน้าหนังสือพิมพ์ หรือการรายงานข่าว เช่น การสืบสวนกรณีอื้อฉาวทางเพศระหว่างประธานาธิบดีบิลล์ คลินตันกับนางสาวโมนิกา ลูวินสกี ยืนยันการเป็นลูกสาวของนักร้องหมอลำมนต์สิทธิ์ คำสร้อย หรือพิสูจน์ร่างผู้เสียชีวิตจากการเกิดวินาศกรรมตึกเวิล์ดเทรด เซ็นเตอร์ ประเทศสหรัฐอเมริกา และธรณีพิบัติภัยคลื่นยักษ์สึนามิ รวมทั้งคดีอาชญากรรมที่ใช้ DNA เป็นหลักฐานในการพิสูจน์หาตัวผู้กระทำผิด เป็นต้น จากที่กล่าวมาหลายคนคงสงสัยว่าเราจะนำ DNA มาใช้ประโยชน์ได้อย่างไร DNA เป็นสารพันธุกรรมของสิ่งที่มีชีวิต ที่ได้รับการถ่ายทอดมาจากพ่อและแม่ DNA สามารถพบได้ในนิวเคลียสของเซลล์ต่าง ๆ เช่น เซลล์เม็ดเลือดขาว เซลล์ผิวหนัง เยื่อบุข้างแก้ม กระดูก หรือปลายรากเส้นผม เป็นต้น DNA จะเป็นตัวกำหนดข้อมูลในการสร้างสารชีวโมเลกุล ดังนั้นสิ่งมีชีวิตไม่ว่าจะเป็นชั้นสูงหรือชั้นต่ำจึงมีชุด DNA ซึ่งมีรหัสเฉพาะตัวเป็นแม่แบบในการสร้างสารชีวโมเลกุล ซึ่งจะมีความแตกต่างกันออกไปมากบ้างน้อยบ้างแล้วแต่สายพันธุ์ จึงไม่มีสิ่งมีชีวิตใดที่มีชุด DNA ที่เหมือนกันทั้งหมด ยกเว้นฝาแฝดที่เกิดมาจากไข่ใบเดียวกันเท่านั้น จากความจำเพาะที่มีอยู่ในชุด DNA แต่ละหน่วยนี้เอง เรียกว่าลายพิมพ์ดีเอ็นเอ (DNA fingerprint) โดย DNA ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตนั้นประกอบด้วย 2 ส่วน ส่วนแรกประกอบด้วยเบส 3 ตัวเรียงต่อกันเป็นโคดอน (codon) เรียกส่วนนี้ว่า coding DNA ทำหน้าที่ควบคุมการสร้างโปรตีนที่มีความสำคัญต่อกลไกต่างๆ ภายในร่างกาย ซึ่งจะมีอยู่เพียงร้อยละ 5 ของชุด DNAทั้งหมด และส่วนที่สองที่มีประมาณร้อยละ 95 โดยยังไม่ทราบหน้าที่แน่นอนเรียกว่า noncoding DNA ซึ่ง noncoding DNA มีส่วนหนึ่งที่เป็นเบสซ้ำต่อเนื่อง (tandem repeat) อยู่หลายตำแหน่ง เบสซ้ำต่อเนื่องนี้เองที่นำมาทำเป็นลายพิมพ์ดีเอ็นซึ่งเป็นเครื่องหมายพันธุกรรม ทำให้สามารถรู้ลักษณะของจำนวนการซ้ำของท่อน DNA แต่ละชุดในแต่ละตำแหน่งบนสาย DNA ของสิ่งมีชีวิตและบุคคลได้ ดังนั้นจึงสามารถใช้ความแตกต่างกันของขนาดและจำนวนการซ้ำของท่อน DNA แต่ละชุดนี้ บ่งบอกถึงข้อมูลพันธุกรรมเฉพาะของแต่ละบุคคลได้ การศึกษาลายพิมพ์ DNA มี 2 เทคนิคหลักคือ RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) เป็นการวิเคราะห์ความแตกต่างของเบสซ้ำโดยใช้ความสามารถของเอนไซม์ตัดจำเพาะ (restriction enzyme) ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่ตัดสาย DNA อย่างเฉพาะเจาะจง และเทคนิค PCR (Polymerase Chain Reaction) โดยใช้การเพิ่มปริมาณ DNA ในส่วนของเบสซ้ำ ซึ่งอาศัยหลักการการจำลองตัวเองของสายดีเอ็นเอ (DNA replication) ทำให้ได้ DNA สายใหม่เกิดขึ้นเป็นล้านเท่า ไม่ว่าจะใช้เทคนิคใดจะได้แถบลายพิมพ์ดีเอ็นเอซึ่งต้องมีการแปลผล โดยอ่านผลจากลักษณะตำแหน่งของ DNA ดังตัวอย่างในภาพที่1 เมื่อนำลายพิมพ์ดีเอ็นเอของลูกมาเทียบกับพ่อและแม่ จะพบว่าลายพิมพ์ดีเอ็นเอของลูกต้องประกอบด้วยแถบ DNA ที่มาจากพ่อและแม่เท่านั้น หากพบว่ามีแถบ DNA ของลูกที่แตกต่างแม้เพียงแถบเดียว ก็สามารถสรุปได้ว่าไม่มีความสัมพันธ์กันทางสายเลือด ดังตัวอย่างลายพิมพ์ดีเอ็นเอภาพที่ 2 สรุปได้ว่า D1 และ S1 เป็นลูกของพ่อแม่คู่นี้ หรือกรณีการหาตัวผู้ต้องสงสัยดังภาพที่ 3 พบว่าคราบอสุจิ ที่พบในที่เกิดเหตุ มีแถบ DNA ตรงกับผู้ต้องสงสัยคนแรก จึงสามารถสรุปว่าใครเป็นผู้กระทำความผิดได้ จะเห็นได้ว่าลายพิมพ์ดีเอ็นเอเป็นกุญแจที่สำคัญอย่างหนึ่งที่ช่วยไขความเป็นจริงของสิ่งมีชีวิตและมนุษย์อย่างปฏิเสธไม่ได้ ซึ่งได้มีการนำมาประยุกต์ใช้เพื่อเป็นประโยชน์ในการพัฒนาประเทศที่ยั่งยืนต่อไป เอกสารอ้างอิง 1. การใช้ลายพิมพ์ดีเอ็นเอเพื่อพิสูจน์ พ่อ-แม่ ลูก. //www.thaicattle.org/knowlege/embryo06.php (Retrieved 2/03/10) 2. เทคนิค PCR กับการพิสูจน์บุคคล. //www.school.net.th/library/pcr1.htm(Retrieved 2/03/10) 3. มาลินี อัศวดิษฐเลิศ . ดีเอ็นเอ ลายพิมพ์ดีเอ็นเอ และสึนามิ. //www.biotec.or.th/biotechnology-th/newsdetail.asp?id=4092 (Retrieved 2/03/10) 4. DNA fingerprinting เทคโนโลยีพิสูจน์เหยื่อคลื่นมรณะ. //www.stdent.chula.ac.th/~50370413/Tell.htm (Retrieved 4/03/10) 5. A Brief Tour of DNA Fingerprinting. //www.scq.ubc.ca/a-brief-to…rinting/(Retrieved 2/03/10) 6. //www.randomhouse.com/knopf…es7.html (Retrieved 15/03/10) ** สังกัดภาควิชาวิทยาศาสตร์ คณะศิลปศาสตร์และวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยธุรกิจบัณฑิตย์
4,059 total views, 2 views today
นานาประโยชน์ทางเศรษฐกิจจาก DNA : "ลายพิมพ์ DNA กับธุรกิจเมล็ดพันธุ์"ปัจจุบันเรามักได้ยินคำว่า "DNA" กันบ่อย ๆ จากข่าวทางโทรทัศน์ วิทยุ ว่าใช้ DNA ตรวจหาฆาตรกรที่แท้จริง หรืออย่างข่าวของประธานาธิบดีบิล คลินตัน กับ ลูวินสกี้ ที่ฮือฮามากเมื่อเดือนที่แล้วก็เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งดีเอ็นเอ คือ สารพันธุกรรมที่ควบคุมการแสดงออกของลักษณะต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต (รวมทั้งเก็บและถ่ายทอดข้อมูลไปยังลูกหลาน) ลายพิมพ์ดีเอ็นเอเปรียบได้กับลายนิ้วมือของคนเรา ที่มีลักษณะเฉพาะของแต่ละคน สิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ รวมทั้งจุลินทรีย์ก็มีลายพิมพ์ดีเอ็นเอเป็นเอกลักษณ์ของตนเอง ดังนั้น เราจึงสามารถใช้ลายพิมพ์ DNA จำแนกความแตกต่างของสิ่งมีชีวิตได้ดีเอ็นเอกับธุรกิจเมล็ดพันธุ์...เกี่ยวข้องกันอย่างไร?1. ใช้ตรวจหาความบริสุทธิ์ของข้าวโพดพันธุ์ลูกผสม สามารถใช้เทคนิคที่มีความไวสูง บอกได้แม้มีเมล็ดจากพันธุ์อื่นเพียง 1%2. ใช้รับรองการขึ้นทะเบียนเมล็ดพันธุ์ เมล็ดพันธุ์ที่จะขึ้นทะเบียนกับกรมส่งเสริมการเกษตร จะต้องผ่านการตรวจสอบหาลายพิมพ์ DNA และได้รับการรับรองจากหน่วยปฏิบัติการ DNA fingerprint แล้ว3. การใช้ DNA ตัวติดตามเพื่อช่วยคัดเลือกในการปรับปรุงพันธุ ช่วยร่นระยะเวลาการคัดเลือก ไม่ต้องรอจนกว่าจะเห็นผลในแปลงปลูก แต่สามารถคัดเลือกได้ตั้งแต่อยู่ในระยะต้นอ่อนโดย ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ สวทช. เดลินิวส์ 16 ก.ย. 2541 หน้า 10
ลายพิมพ์ DNA มีอะไรบ้าง
ลายพิมพ์ DNA คือลำดับเบสที่เป็นเอกลักษณ์ในสิ่งมีชีวิตแต่ละตัวตนหรือบุคคล วิธีตรวจหาลายพิมพ์ DNA มีหลายประเภทเช่น RFLP (RestrictionFragment Length Polymorphism), RAPD (RapidAmplifiedPolymorphic DNA), minisatellite DNA และ microsatellite DNAเป็นต้น วิธีตรวจลายพิมพ์DNA แบบ RFLP สามารถใช้ระบุความแตกต่างหรือความเหมือนของ ...
เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างไร
- DNA ทำหน้าที่เก็บและถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต จากรุ่นหนึ่งไปยังรุ่นต่อไปให้แสดงลักษณะต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต - RNA ทำหน้าที่ควบคุมการเจริญเติบโตและกระบวนการต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตและสังเคาระห์โปรตีน โดย mRNA จะถอดรหัสจาก DNA แล้วนำมาให้ tRNA สังเคราะห์โปรตีนในไรโบโซม (ภายในเซลล์)
ข้อใดคือประโยชน์ของเทคโนโลยีชีวภาพการตรวจลายพิมพ์ดีเอ็นเอ *
ประโยชน์ของเทคโนโลยีลายพิมพ์ดีเอ็นเอ
จากความรู้ทางพันธุศาสตร์ การค้นพบเครื่องหมายทางพันธุกรรมเชื่อมโยงกับแอลลีลที่ก่อโรค และลำดับนิวคลีโอไทด์ จึงสามารถนำไปใช้ในการตรวจวินิจฉัยโรคทาง พันธุกรรมก่อนจะมีอาการของโรคหรือเป็นเพียงพาหะ ซึ่งทำให้สามารถป้องกันการถ่ายทอดลักษณะดังกล่าวได้อย่างถูกต้อง
ลายพิมพ์ DNA เหมาะที่จะนำไปใช้ในกรณีใด
การใช้ลายพิมพ์ DNA เพื่อจำแนกพันธุ์พืช วัตถุประสงค์ 1. เพื่อใช้โมเลกุลเครื่องหมาย (Molecular Marker) ในการจำแนกพันธุ์พืช 2. เพื่อให้เห็นความแตกต่างทางชีวโมเลกุลของพืช ซึ่งไม่สามารถแยกความแตกต่างได้โดยการมองด้วยสายตา