การวิเคราะห์ DNA

1. การวิเคราะห์ DNA และการศึกษาจีโนม

2. การวิเคราะห์ DNA การวิเคราะห์ DNA และการศึกษาจีโนม ในการวิเคราะห์ DNA (DNA analysis)นั้นจะมีการแยกDNA ขนาดต่างๆ ออกจากกันโดยอาศัยเทคนิคที่เรียกว่า“อิเล็กโทรโฟริซิส (electrophoresis)” โดยให้ DNA ที่ต้องการแยก(DNA ที่ขนาดต่างกัน)ออกจากกันวิ่งผ่านตัวกลางที่เป็นแผ่นวุ้น(ตัวกลางที่เป็นแผ่นวุ้น เช่น อะกาโรสเจล(agarose gel) หรือ พอลิอะคริลาไมด์(polyacrylamide gel)ที่อยู่ภายในสนามไฟฟ้า ตามปกติ DNA จะมีประจุเป็นลบ

3. (เทคนิคเจลอิเล็กโทรโฟริซิส)(เทคนิคเจลอิเล็กโทรโฟริซิส)

4. ดังนั้น DNA จะเคลื่อนเข้าหาขั้วบวกของสนามไฟฟ้า และ DNA ที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่จะเคลื่อนที่ได้ช้ากว่า DNA ที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก ทำให้ DNA ที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก เคลื่อนที่ได้มากและอยู่ใกล้ขั้วบวก ส่วน DNA ที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่จะเคลื่อนที่ไปได้น้อย จึงอยู่ใกล้ๆกับจุดเริ่มต้น ทำให้แยก DNA ขนาดต่างๆ กันออกจากกันได้

5. เครื่องมือที่เรียกว่า ออโตเมตด์ ซีเควนซ์ สำหรับการหาลำดับนิวคลีโอไทด์ ต้องอาศัยเครื่องมือที่เรียกว่าออโตเมตด์ ซีเควนซ์ซึ่งยังอาศัยเทคนิคและวิธีการของเจลอิเล็กโทรโฟริซิสอยู่และมีการเพิ่มและพัฒนาเทคนิคทางซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ ทำให้สามารถอ่านผลออกมาในรูปของลำดับเบสได้

6. สารละลายที่มี DNA จะไม่มีสีจึงต้องอาศัยการย้อมสีเพื่อตรวจสอบ DNA ในเจลอิเล็กโทรโฟริซิส ซึ่งนิยมใช้อิธิเดียมโบรไมด์(ethidiumbromide)เป็นตัวย้อมโดยอาศัยการจับกับ DNA และเรืองแสงฟลูออเรสเซนต์เป็นสีชมพูได้เมื่อสัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเลต

7. การศึกษาจีโนม นักวิจัยพบว่า จีโนมของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน มีความแตกต่างกัน ซึ่งสามารถตรวจสอบความแตกต่างนั้นโดยอาศัยการตัดด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะแล้วนำชิ้น DNA ไปแยกขนาดโดยวิธีการเจลอิเล็กโทรโฟริซิส และตรวจสอบโดยวิธี จะได้รูปแบบของแถบ DNA ที่แตกต่างกัน ดังนั้นรูปแบบของแถบ DNA ที่ปรากฏขึ้นหลังจากตัดด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะจะสามารถเชื่อมโยงถึงจีโนม ของสิ่งมีชีวิตนั้นเรียกความแตกต่างของรูปแบบของแถบ DNA ที่เกิดจากการตัดของเอนไซม์ตัดจำเพาะเหล่านี้ว่า เรสทริกชัน แฟรกเมนท์เลจท์ พอลิมอร์ฟิซึม (restriction fragment length polymorphism:RELP) ซึ่งสามารถใช้เป็นเครื่องหมายทางพันุกรรม (genetic marker)ได้

8. (จีโนมของมนุษย์)

9. ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2533 ได้มีการริเริ่มโครงการจีโนมมนุษย์ (Human Genome Project) เพื่อที่จะศึกษาลำดับนิวคลีโอไทด์ของมนุษย์ทั้งจีโนมโดยการหาลำดับนิวคลีโอไทด์ของออโทโซมจำนวน 22 โครโมโซม และโครโมโซม X และโครโมโซม Y ซึ่งเป็นโครงการนานาชาติ ในการดำเนินโครงการดังกล่าวมีการศึกษาแผนที่ยีน และแผนที่เครื่องหมายทางพันธุกรรมควบคู่ไปกับการหาลำดับนิวคลีโอไทด์ ซึ่งนำมาสู่การพัฒนาในเชิงเทคโนโลยี และการประยุกต์ใช้อย่างมากมายในปัจจุบัน

10. โครงการศึกษาจีโนมนั้นไม่ได้ทำเฉพาะมนุษย์เท่านั้น แต่ยังศึกษาจีโนมของสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นๆ ที่มีความสำคัญในการศึกษาในเชิงชีววิทยาด้วย เช่น จีโนมของE.coliจีโนมของยีสต์ (Saccharomycescerevisiae) จีโนมของแมลงหวี่ (Drosophiliamelanogaster) และหนู (Musmusculus) สำหรับการศึกษาในพืชนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้ร่วมกันศึกษาจีโนมของพืชใบเลี้ยงคู่ในวงค์ผักกาด (Arabidopsis thaliana L.) ซึ่งถือว่าเป็นพืชต้นแบบในการศึกษาชีววิทยาระดับโมเลกุลของพืช เนื่องจากมีขนาดจีโนมเล็ก ลำดับนิวคลีโอไทด์ทั้งหมดของจีโนม Arabidopsis thaliana ได้รับการประกาศอย่างเป็นทางการในปี 2542

11. ส่วนข้าว (Oryza sativa L.)ถือเป็นพืชต้นแบบของพืชใบเลี้ยงเดี่ยว เนื่องจากมีขนาดของจีโนมเล็ก เมื่อเปรียบทียบในกลุ่มพืชใบเลี้ยงเดี่ยว การศึกษาจีโนม ข้าวเป็นโครงการร่วมมือนานาชาติที่มีประเทศไทยเข้าร่วมในการศึกษาด้วย โดย ทำการศึกษาลำดับนิวคลีโอไทด์ของโครโมโซมแท่งที่ 9 ปัจจุบันการศึกษาจีโนมของ สิ่งมีชีวิตที่สำคัญดำเนินไปมากกว่าร้อยละ99 แล้ว ทำให้นักวิทยาศาสตร์ทราบคำตอบ เกี่ยวกับโครงสร้างจีโนม การควบคุมการแสงออกของยีนต่างๆ ที่ส่งผลถึงการ เจริญเติบโตและพัฒนา ตลอดจนวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต

12. บรรณานุกรม http://www.thaigoodview.com/node/46508 http://www.ceted.org/webbio/chapter08/index_l08_p15.php

13. ขอบคุณค่ะ

14. จัดทำโดย นางสาววรรณภา ประทุมวี ม.6/9 เลขที่ 13ก (แต่งเอฟเฟ็ก) นางสาวพุทธะชาติ จันทร์สำราญกุล ม.6/9 เลขที่ 21ก (รวบรวมเนื้อหา) นางสาวนิศารัตน์ เพ็ชรครุฑ ม.6/9 เลขที่ 11ข (จัดเนื้อหาลงพาวเวอร์พ้อย) นางสาวณัฐธิดา หล่ำโสภา ม.6/9 เลขที่ 17ข (หาภาพประกอบ) นางสาวสุดาพร สมร ม.6/9 เลขที่ 22ข (รวบรวมเนื้อหา)