สารพันธุกรรมของร่างกายมนุษย์

ยืน Gene สารพันธุกรรมของร่างกายมนุษย์

สำหรับยีน Gene นั้น ก็เหมือนเป็นตัวควบคุมลักษณะต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต บนโครโมโซมจะมียีนจำนวนมากอยู่รวมกัน รูปร่างและขนาดของโดรโมโซมจะแปรผันในระหว่างวัฏจักรชีวิตของเซลล์

ยืน gene คืออะไร

หากจะถามว่า ยีน คืออะไร ก็ต้องบอกว่าโดยปกติแล้วนั้น ยีนที่อยู่บนโครโมโซมจะมีการเรียงตัวไม่ต่อเนื่องคือ ช่วงรหัสสำหรับกำหนดชนิดของกรดอะมิโนเรียกว่าเอ็กซอน (exon)และช่วงที่ไม่ใช่รหัสสำหรับกรดอะมิโนเรียกว่า อินทรอน (intron) หน้าที่ของยืนคือ การควบคุมและส่งผลมายังฟีโนไทป์ ในปี ค.ศ. 1941 Beadle และTatum ได้คันพบปฏิริยาทางชีวเคมีที่ผิดปกติใน Neurospora จึงได้เสนอทฤษฎีเกี่ยวกับยืน ขึ้นเรียกว่า ทฤษฎี “one gene-one enzyme” มีใจความสำคัญดังนี้

  1. ปฏิกิริยาทางชีวเคมีทุกปฏิกริยาในสิ่งมีชีวิตจะควบคุมด้วยยืน
  2. ชีวเคมีทุกปฏิกริยาสามารถจะศึกษาและทราบขั้นตอนของการเปลี่ยนแปลงในปฏิกริยานั้นๆ ได้
  3. ในแต่ละขั้นตอนของปฏิกริยาเคมีจะควบคุมด้วยยืน 1 ยืน
  4. ถ้าเกิดการกลายพันธุ์ (mutation) ในยืนตัวใดตัวหนึ่งจะมีผลทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความสามารถของเซลล์ที่จะทำให้ปฏิกริยานั้นดำเนินต่อไปได้

ทั้งนี้ ขนาดของโครโมโซมไม่ได้เป็นสัดส่วนกับจำนวนยีนที่อยู่บนโครโมโชม ในสภาพปกติจำนวนโครโมโซมของเซลล์ร่างกายพืชเรียก โซมาติก (somatic) ไซโกติก (Zygotic) หรือ ดิพลอยด์นัมเบอร์ (diploid number) จำนวนโครมซมในเซลล์สืบพันธุ์เรียกแฮพลอยด์(haploid) หรือ แกมิติกนัมเบอร์ (gametic number) จำนวนโครโมโซมในแต่ละจีโนมเรียกเบสิกนัมเบอร์ (basic number)ให้ 2n และ n แทนจำนวนโครโมโซมในไซโกตและเซลล์ สืบพันธุ์ และให้ X แทนจำนวนเบสิกโครโมโซม เช่น ข้าวสาลี มีจำนวน 2n เท่ากับ 14 28 42 จะมีจำนวน n เท่ากับ 7 14 และ 21 ตามลำดับ และ X เท่ากับ 7 ดังนั้น ข้าวสาลีจึงมี โครโมโซมเป็นดิพลอยด์ เททราพลอยด์ และ เฮกซาพลอยด์ ตามลำดับ

การแสดงออกของยีน

Wardlaw ได้อธิบายการแสดงออกของยีนว่า “ยืนทุกยีนจะทำหน้าที่ในบางเวลาและมีบางยืนเท่านั้นที่จะแสดงออกตลอดเวลาแต่ไม่ทุกยีนที่จะทำหน้าที่ตลอดเวลา จากการทดลองของ Goldberg และคณะทำการสกัดเอ็มอาร์เอ็นเอจากเนื้อเยื่อใบยาสูบแล้วทดสอบการเข้าคู่ของเอ็มอาร์เอ็นเอกับโมเลกุลของดีเอ็นเอที่มียีนทั้งหมดของยาสูบพบว่ามีการเข้าคู่ได้เพียง 5 เปอร์เซ็นต์ เท่านั้น

แสดงให้เห็นว่ายีนที่แสดงออกในส่วนของใบอ่อนนั้นเป็นเพียงส่วนน้อยเมื่อเทียบกับยีนทั้งหมด แสดงให้เห็นว่าการแสดงออกของยีนมีความแตกต่างกันไปตามการพัฒนาของเนื้อเยื่อ

เมื่อมีการอภิปรายเกี่ยวกับพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตพวกยูคาริโอทมักวิเคราะห์ถึงโครงสร้างและการแสดงออกของยืนบนโครโมโซมในนิวเคลียสและมีข้อจำกัดเกี่ยวกับกฎการกระจายของยีนในนิวเคลียส อย่างไรก็ตามดีเอ็นเอไม่ได้ตั้งอยู่เฉพาะในนิวเคลียสเท่านั้นแต่ยังพบดีเอ็นเอได้ในไมโทคอนเดรีย(พืชและสัตว์) และคลอโรพลาสต์ (พืช) ยืนที่ตั้งอยู่ในออร์แกเนลทั้งสองมีชื่อเรียกต่างๆ

เช่น extrachromosomal genes, cytoplasmic genes, non-Mendelian genes, organellar genes หรือ extranuclear genes เป็นต้น สำหรับดีเอ็นเอในไมโทคอนเดรีย (mitochondria DNA; mtDNA) มีการแสดงออกที่เป็นอิสระจากดีเอ็นเอในนิวเคลียส สิ่งมีชีวิตพวกยูคาริโอทมีประมาณ 2,000 ไมโทคอนเดรียต่อเซลล์ จีโนไมโทคอนเรียของพืชมีขนาดประมาณประมาณ 570 กิโลเบส

ทั้งรูปแบบวงกลมและเป็นเส้น มีรายงานว่ารหัสพันธุกรรมของไมโทดอนเดรียดีเอ็นเอบางส่วนมีความแตกต่างจากรหัสสากล (universal genetic code)  เช่น ไมโทคอนเดรียของคนใช้ AUA เป็นรหัสของเมทไทโอนี่นมากกว่าที่จะเป็นรหัสของไอโซลูซีน และใช้UGA เป็นรหัสสำหรับทริพโทเฟนขณะที่รหัสสากลเป็นรหัสหยุด (terminator codon) เป็นต้น

ในส่วนของการจำแนกความแตกต่างของชนิดพืชเนื่องจากจีโนมในคลอโรพลาสต์มีขนาดเล็กดีเอ็นเอและคลอโรพลาสต์ของพืชต่างๆ มีลักษณะคล้ายกัน การใช้เอนไซม์ตัดจำเพาะชนิดต่างๆ จึงสามารถใช้ระบุความสัมพันธ์ของชนิดพืชได้นั่นเอง

 

หากต้องการอ่านเรื่องอื่นๆเพิ่มเติม คลิกที่นี่

หรือ ที่นี่

Posted on