ออโตโซม (autosome) คือ อะไร (What is autosome ?)

ออโตโซม (autosome) คือ อะไร (What is autosome ?)

     ออโตโซม (autosome) คือ ชื่อเรียกโครโมโซม(chromosome)หรือกลุ่มของโครโมโซม(chromosome)ที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมและลักษณะต่างๆของร่างกาย ยกเว้น ลักษณะที่เกี่ยวกับเพศ ออโตโซม(autosome)มีเหมือนกันทั้งเพศชายและเพศหญิงออโตโซม(autosome) ในเซลล์ร่างกายของคน(2n)มี 22 คู่ ถูกแบ่งเป็น 7 กลุ่ม คือ A B C D E F G แต่ออโตโซม(autosome) ในเซลล์สืบพันธุ์(n)มีแค่ 22 แท่ง ซึ่งโดยปกติแล้วโครโมโซม(chromosome)ของคนมีทั้งหมด 23 คู่เป็นออโตโซม (autosome) 22 คู่ เป็นโครโมโซมเพศ(sex chromosome) 1 คู่

โครงสร้างของโครโมโซม (Structure of Chromosome)

     โครโมโซม(Chromosome)สามารถพบได้ในนิวเคลียสของเซลล์สิ่งมีชีวิตทั่วไป โดยสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดอาจมีจำนวนและรูปร่างโครโมโซม(Chromosome)แตกต่างกัน แต่โดยทั่วไปแล้วทุกๆ เซลล์ภายในของสิ่งมีชีวิตจะมีจำนวนโครโมโซม(Chromosome)เท่ากัน

           ยกเว้นในเซลล์สืบพันธุ์ ซึ่งจะมีจำนวนโครโมโซม(Chromosome)ลดลงครึ่งหนึ่ง และในเซลล์ที่ไม่มีนิวเคลียสซึ่งจะไม่พบโครโมโซม(Chromosome) ถ้าหากตัดโครโมโซม(Chromosome)ระยะเมตาเฟส (Metaphase) ออกมาส่วนหนึ่งจะพบว่ามีลักษณะเป็นเส้นใยโครมาติน(Chromatin fiber)ที่อัดตัวกันแน่น ซึ่งหากยืดเส้นใยเหล่านี้ออกจะพบว่าเป็นส่วนของนิวคลีโอโซม(Nucleosome)ที่เชื่อมต่อกันและขดเป็นวงแหวนโซลีนอยด์ (solenoid) เรียกว่า ซุปเปอร์คอยด์ นิวคลีโอโซม (Supercoiled nucleosome) ถ้ายืดเส้นใยนี้ออกอีกจะพบว่าแต่ละนิวคลีโอโซม(Nucleosome) มีสายดีเอ็นเอ(DNA)พันอยู่ 2 รอบเรียก coiled nucleosome ซึ่งนิวคลีโอโซม(Nucleosome)เหล่านี้แท้จริงคือโปรตีนฮิสโตน(Histone Protein) 8 ก้อนที่เกาะติดกันเรียกทั่วไปว่า histone octamer และยังมีโปรตีนฮิสโตน 1 ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมให้สายดีเอ็นเอ(DNA)ที่พันรอบนั้นคงอยู่ได้ และทำให้นิวคลีโอโซม(Nucleosome)เชื่อมเป็นสายต่อเนื่องกันด้วย

โครโมโซม (Chromosome) คืออะไร

     โครโมโซม (Chromosome)เป็นที่อยู่ของสารพันธุกรรม หรือดีเอ็นเอ (DNA)รวมถึงหน่วยพันธุกรรมหรือยีน(gene)[ยีน(gene)ก็อยู่ใน ดีเอ็นเอ (DNA) อีกที] ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมและถ่ายทอดข้อมูล เกี่ยวกับ ลักษณะทางพันธุกรรมต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต เช่น ลักษณะของเส้นผม ลักษณะดวงตา เพศ และผิว

         โครโมโซม(Chromosome) แปลว่าสิ่งย้อมสีติด เพราะโครโมโซม(Chromosome)สามารถย้อมสีให้ติดได้

     เมื่อใช้กล้องจุลทรรศน์มองโครโมโซม(Chromosome)จะเห็นมีลักษณะคล้ายๆเส้นด้ายบางๆ เรียกว่า “โครมาติน (chromatin) หรือ เส้นใยโครมาติน(chromatin fiber)” ขดตัวอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์ เมื่อมีการแบ่งเซลล์จะมีการแบ่งโครโมโซม(Chromosome)เกิดขึ้น ซึ่งเมื่อเซลล์เริ่มมีการแบ่งตัว เส้นใยโครมาติน(chromatin fiber)จะหดและขดตัวจนมีลักษณะเป็นแท่ง เรียกว่า “โครโมโซม (Chromosome)” แต่ละโครโมโซม (Chromosome) ประกอบด้วยแขนสองข้างที่เรียกว่า “โครมาทิด (chromatid)” ซึ่งแขนทั้งสองข้างจะมีจุดเชื่อมกัน เรียกว่า “เซนโทรเมียร์ (Centromere)”

     สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันจะมีจำนวนโครโมโซม(Chromosome)เท่ากันเสมอ ยกเว้นกรณีเกิดการผิดปกติบางอย่าง เช่น ผิดปกติในขณะการแบ่งเซลล์

     สิ่งมีชีวิตต่างชนิดกันมักมีจำนวนโครโมโซม(Chromosome)ไม่เท่ากันแต่ก็อาจมีจำนวนโครโมโซม(Chromosome)เท่ากันได้

     จำนวนโครโมโซม(Chromosome)ที่มาก ไม่สัมพันธ์กับขนาดของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่น ยูกลีนา ที่มีจำนวนโครโมโซม(Chromosome)ถึง 90 แท่งแต่มีขนาดเล็กมาก ในขณะที่คนมีจำนวนโครโมโซม(Chromosome)แค่ 46 แท่ง

     สิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ มีจำนวนโครโมโซม(Chromosome)ในเซลล์ร่างกายอยู่ 2 ชุด หรือเรียกว่า 2n (diploid)ส่วนในเซลล์สืบพันธุ์มีจำนวนโครโมโซม (Chromosome)เพียงชุดเดียวเรียกว่า n หรือ แฮพลอยด์(haploid)ล
    โครโมโซมแบ่งเป็น 2 แบบ คือ ออโทโซม(Autosome) และโครโมโซมเพศ (Sex chromosome)

ความแตกต่างระหว่างดีเอ็นเอ(DNA)และอาร์เอ็นเอ(RNA) (Difference between DNA and RNA)

     1.ดีเอ็นเอ(DNA)โดยทั่วไปมีสภาพเป็นสายคู่(double strand)ส่วนอาร์เอ็นเอ(RNA)โดยทั่วไปมีสภาพเป็นสายเดี่ยว(single strand)

   2.ดีเอ็นเอ (DNA)มีไนโตรจีนัสเบส(nitrogenous base)เป็นองค์ประกอบ ได้แก่ A(อะดีนีน) และ G(กัวนีน)ที่เป็น พวกพิวรีนหรือเพียวรีน (Purine) และ T(ไทมีน) และ C(ไซโตซีน)ที่เป็น พวกไพริมิดีน (Pyrimidine) แต่อาร์เอ็นเอ(RNA)มีเบส U(ยูราซิล)เข้ามาแทนที่เบส T (ไทมีน) คือ มี A(อะดีนีน), G(กัวนีน), C(ไซโตซีน)และ U(ยูราซิล)

   3.ดีเอ็นเอ (DNA) มีน้ำตาลดีออกซีไรโบส(deoxyribose)เป็นองค์ประกอบ ส่วนอาร์เอ็นเอ(RNA)มีน้ำตาลไรโบส(ribose)เป็นองค์ประกอบ

  

อาร์เอ็นเอ (RNA) คือ อะไร (What is RNA ?)

     อาร์เอ็นเอ (RNA) หรือเรียกว่า กรดไรโบนิวคลีอิก (Ribonucleic acid – RNA) คือสายพอลิเมอร์ของนิวคลีโอไทด์ (Nucleotide) ที่ไม่มีการแตกกิ่งก้านสาขา มีความยาวสั้นกว่าโมเลกุลของ DNA มาก มีโครงสร้างคล้าย DNA โดยอาร์เอ็นเอ (RNA) ประกอบด้วย น้ำตาลไรโบส (Ribose), เบส 4 ชนิด อันประกอบด้วย อะดีนีน (Adenine, A) , ยูราซิล (Uracil, U) , ไซโตซีน (Cytosine, C) และกัวนีน (Guanine, G) และหมู่ฟอสเฟต

โดยอาร์เอ็นเอ (RNA) ส่วนใหญ่จะเป็นโพลีนิวคลีโอไทด์สายเดี่ยว(single strand) ซึ่งประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ (Nucleotide) เชื่อมต่อกันด้วยพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์ (phosphodiester bond เป็นพันธะโคเวเลนต์ประเภทหนึ่ง) โดยเบสยูราซิลจะสามารถเชื่อมกับอะดีนีนแทนไทมีนได้ อาร์เอ็นเอ (RNA)เกิดจากการคัดสำเนาข้อมูล หรือเรียกว่าการถอดรหัส (transcription) จากดีเอ็นเอ (DNA)โดยเอนไซม์อาร์เอ็นเอพอลิเมอเรส (RNA Polymerase) แล้วเข้ากระบวนการต่อเนื่องโดยเอนไซม์อื่นๆ อีก อาร์เอ็นเอ(RNA) จะทำหน้าที่เหมือนแม่แบบ(Template)สำหรับแปลข้อมูลจากยีนไปเป็นข้อมูลในโปรตีน แล้วขนย้ายกรดอะมิโนเข้าไปในออร์แกเนลล์ไรโบโซม(ribosome)ของเซลล์ เพื่อผลิตโปรตีน และแปลรหัส (translation) เป็นข้อมูลในโปรตีน
ชนิดของ อาร์เอ็นเอ (RNA)มีทั้งหมด 3 ชนิด คือ
     1.เอ็มอาร์เอ็นเอ หรือ เมสเซนเจอร์ อาร์เอ็นเอ (messenger RNA, mRNA)
     2.ทีอาร์เอ็นเอ หรือ ทรานสเฟอร์ อาร์เอ็นเอ (transfer RNA, tRNA)
     3.อาร์อาร์เอ็นเอ หรือ ไรโบโซมอล อาร์เอ็นเอ (ribosomal RNA, rRNA)

ดีเอ็นเอ(DNA)คืออะไร

ดีเอ็นเอ (DNA) คืออะไร (What is DNA ?)

     ดีเอ็นเอ (DNA)คือ ชื่อย่อของสารพันธุกรรม มีชื่อแบบเต็มว่า กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (Deoxyribonucleic Acid) ซึ่งเป็นจำพวกกรดนิวคลีอิ (กรดที่สามารถพบได้ในส่วนของใจกลางของเซลล์) ซึ่ง ดีเอ็นเอ (DNA) มักพบอยู่ในส่วนของนิวเคลียสของเซลล์ โดยพันตัวอยู่บนโครโมโซม(Chromosome) ดีเอ็นเอ (DNA)มักพบในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ได้แก่ คน (Human), สัตว์ (Animal), พืช (Plant), เห็ดและรา (Fungi), แบคทีเรีย (Bacteria), ไวรัส (Virus) (มีคนบางกลุ่มมีความเห็นว่า ไวรัสไม่ใช่สิ่งมีชีวิตเพราะมีองค์ประกอบบางอย่างไม่ครบ) เป็นต้น ดีเอ็นเอ (DNA) ทำการเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งๆเอาไว้ ซึ่งมีลักษณะที่มีการผสมผสานมาจากสิ่งมีชีวิตรุ่นก่อน ซึ่งก็คือ รุ่นพ่อและแม่ (Parent) ทั้งยังสามารถถ่ายทอดลักษณะไปยังสิ่งมีชีวิตรุ่นถัดไป ซึ่งก็คือรุ่นลูก หรือ รุ่นหลาน (Offspring)

   

นิวคลีโอไทด์ของดีเอ็นเอ ประกอบด้วย

•  น้ำตาลเพนโทส (คาร์บอน5 อะตอม) : ดีออกซีไรโบส 

• ไนโตรเจนเบส Nitrogenous base)  : แบ่งออกเป็น2 ประเภทได้แก่  

                    - เบสพิวรีน (purine) : อะดีนีน (adenine : A ) และกวานีน (guanine : G ) วงแหวน 2  วง

      ***ช่วยจำ ให้จำว่าพิวรีนได้เงิน (Ag คือธาตุเงิน)

  

                -ไพริมิดีน (Pyrimidine) : ไซโตซีน (Cytosine : C) และ ไทมีน (Thymine : T) วงแหวน 1 วง 

   ·   หมู่ฟอสเฟส  (PO₄^-3)

          ผู้ค้นพบดีเอ็นเอ(DNA) คือ ฟรีดริช มีเชอร์ (Johann Friedrich Miecher) ในปี พ.ศ. 2412 (ค.ศ. 1869) แต่ยังไม่ทราบว่ามีโครงสร้างอย่างไร จนในปี พ.ศ. 2496 (ค.ศ. 1953) เจมส์ ดี. วัตสัน และฟรานซิส คริก (James D. Watson and Francis Crick)เป็นผู้รวบรวมข้อมูล และสร้างแบบจำลองโครงสร้างของดีเอ็นเอ(DNA) (DNA Structure Model)จนทำให้ได้รับรางวัลโนเบล(Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1962) และนับเป็นจุดเริ่มต้นของยุคเทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ (DNA Technology)

ยีนคืออะไร

ยีน (gene) คืออะไร (What is Gene ?)

     ยีน (Gene) คือ ส่วนหนึ่งของโครโมโซม (Chromosome segment) หรือ ส่วนหนึ่งของสายดีเอ็นเอ (DNA segment) ที่สามารถถอดรหัส (transcription) ได้เป็นเอ็มอาร์เอ็นเอ(mRNA) แล้วนำเอ็มอาร์เอ็นเอ (mRNA)ที่ได้มาแปลรหัส (translation) เป็นสายโพลีเปปไตด์ (polypeptide) หนึ่งสายอีกทีหนึ่ง

   

  หน่วยพันธุกรรมหรือ ยีน(gene)ปรากฏอยู่บนโครโมโซม (chromosome)โดยโครโมโซม(chromosome) ประกอบด้วยดีเอ็นเอ(DNA)ซึ่งในดีเอ็นเอ (DNA) มียีน (gene)อยู่ โดยทำหน้าที่กำหนดลักษณะ ทางพันธุกรรมต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต

     หน่วยพันธุกรรม หรือ ยีน (gene)จะถูกถ่ายทอดจากสิ่งมีชีวิต รุ่นก่อนหน้าสู่ลูกหลาน เช่น ควบคุมกระบวนที่เกี่ยวกับกิจกรรมทั่ว ๆ ไปทางชีวเคมีภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ไปจนถึงลักษณะปรากฏที่พบเห็นหรือสังเกตได้ด้วยตา เช่น รูปร่างหน้าตาของเด็กที่มีบางส่วนเหมือนกับแม่, สีสันของดอกไม้, รสชาติของอาหารนานาชนิด ล้วนแล้วแต่เป็นลักษณะที่บันทึกอยู่ในหน่วยพันธุกรรม หรือ ยีน (gene)ทั้งสิ้น

 ยีน (Gene)สามารถเป็นได้ทั้ง ดีเอ็นเอ (DNA) หรือว่า อาร์เอ็นเอ (RNA) ก็ได้ แต่ในสิ่งมีชีวิตชั้นสูงนั้นจะเป็นดีเอ็นเอ (DNA)หมดเพราะเสถียรมากเหมาะแก่การเก็บข้อมูล ขณะที่อาร์เอ็นเอ (RNA) จะพบในพวกไวรัส (Virus) ยีน (Gene)ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตหรือเซลล์จะรวมอยู่ในส่วนที่เรียกว่า จีโนม (Genome) 

             ธรรมชาติหรือถูกกระตุ้นให้เกิดก็ได้ โดยส่วนมากแล้วเมื่อยีน (Gene)เกิดผิดปกติไปจะส่งผลเสียต่อสิ่งมีชิวิตนั้นมากกว่าผลดี เช่น ในคน สามารถทำให้ป่วย เจ็บไข้ หรือถึงแก่ชีวิตได้ โรคที่เกิดจากสาเหตุนี้เรียกว่า โรคทางพันธุกรรม (Genetic Disease) ซึ่งจะถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อไปหรือไม่ก็ได้