การค้นพบสารพันธุกรรม

โหลด powerpoint ได้เลยนะครับ

การค้นพบสารพันธุกรรม

 

การค้นพบสารพันธุกรรม

ในปี พ.ศ. 2412  เฟรดดิช  มิชเชอร์ (Friedrich  Miescher ) นักชีวเคมีชาวสวีเดน  ได้ศึกษาส่วนประกอบในนิวเคลียสของเซลล์เม็ดเลือดขาวที่ติดมากับผ้าพันแผล    โดยนำมาย่อยเอาโปรตีนออก  ด้วยเอนไซม์เปปซิน  พบว่าไม่สามารถย่อยสลายสารชนิดหนึ่งที่อยู่ภายในนิวเคลียสได้  เมื่อนำมาวิเคราะห์พบว่ามีธาตุไนโตรเจนและฟอสฟอรัส  เป็นองค์ประกอบ   เรียกสารที่สกัดได้จากนิวเคลียสว่า  นิวคลีอิน (nuclein )  ต่อมาอีก 20 ปี  ได้มีการเปลี่ยนชื่อใหม่ว่า  กรดนิวคลีอิก ( nucleic acid ) เนื่องจากพบว่ามีสมบัติเป็นกรด 

                ในปี พ.ศ. 2547 มีการพัฒนาสีฟุคซิน ( fucsin ) โดยโรเบิร์ต  ฟอยล์เกน ( Robert Feulgen ) นักเคมีชาวเยอรมัน  ซึ่งให้สีแดงเมื่อย้อม DNA  และเมื่อนำไปย้อมเซลล์พบว่า  สีจะติดที่นิวเคลียสและจะรวมหนาแน่นที่โครโมโซม  จึงสรุปว่า   DNA อยู่ที่โครโมโซม    ดังนั้น  DNA จะต้องควบคุมการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมได้

                โครโมโซมประกอบด้วย DNA และโปรตีน   การค้นพบว่า DNA อยู่ที่โครโมโซม  ทำให้เชื่อว่า DNA เป็นสารพันธุกรรม  ซึ่งแต่เดิมเชื่อกันว่า โปรตีนเป็นสารพันธุกรรม  เนื่องจาก  มีโมเลกุลขนาดใหญ่  ประกอบด้วยกรดอะมิโน 20 ชนิด  จึงน่าจะสร้างโปรตีนได้มากพอที่จะควบคุมลักษณะของสิ่งมีชีวิต

                ในปี พ.ศ. 2471  เฟรเดอริก กริฟฟิท ( Frederick  Griffith ) แพทย์ชาวอังกฤษ  ทดลองฉีดแบคทีเรีย Streptococcus  pneumonia 2 สายพันธุ์เข้าไปในหนู  คือสายพันธุ์ R ( rough = หยาบ  เพราะไม่มีแคปซูล ห่อหุ้ม ไม่ทำให้หนูเป็นโรคปอดบวม )  และสายพันธุ์ S ( smooth = ผิวเรียบ  มีแคปซูลห่อหุ้มเซลล์  ทำให้เกิดโรคปอดบวมรุนแรงถึงตาย )  ทำการทดลองดังนี้ 

นำสายพันธุ์ R ฉีดให้หนูพบว่าหนูไม่ตาย

นำสายพันธุ์ S ฉีดให้หนูพบว่าหนูตาย 

เมื่อนำ สายพันธุ์ S  ทำให้ตายด้วยความร้อน แล้วฉีดให้หนู  พบว่าหนูไม่ตาย 

เมื่อนำสายพันธุ์ S ทำให้ตายด้วยความร้อนผสมกับสายพันธุ์ R ที่มีชีวิต ทิ้งไว้ระยะหนึ่งแล้วฉีดให้หนูพบว่าหนูตาย

เมื่อตรวจเลือดหนูพบว่า มีแบคทีเรียสายพันธุ์ S ปนอยู่กับสายพันธุ์ R 

                จากการทดลอง  รายงานว่า  มีสารบางอย่าง  จาก สายพันธุ์ S เข้าไปยังสายพันธุ์ R และสามารถถ่ายทอดไปยังลูกหลานได้  แต่ยังไม่ทราบว่า เป็นสารใด

                ในปี พ.ศ. 2487   ออสวอลด์ ที แอเวอรี (Oswald T. Avery ) คอลิน แมคลอยด์ ( Colin MacLeod ) และ แมคลิน แมคคาร์ที ( Maclyn McCarty ) ทดลอง นำแบคทีเรียสายพันธุ์ S ทำให้ตายด้วยความร้อนแล้วสกัดสารออก มาใส่ทดลอง 4  หลอด

หลอด ก. เติมเอนไซม์ไรโบนิวคลีเอส ( ribonuclease; RNase )  เพื่อสลาย RNA

หลอด ข. เติมเอนไซม์โปรติเอส ( protease ) เพื่อย่อยสลายโปรตีน

หลอด ค. เติมเอนไซม์ดีออกซีไรโบนิวคลีเอส ( deoxyribonuclease; DNase ) เพื่อย่อยสลาย DNA

หลอด ง. ไม่เติมเอนไซม์ เป็นชุดควบคุม

                จากนั้นเติม แบคทีเรียสายพันธุ์ R ลงในแต่ละหลอด  ปล่อยไว้ระยะเวลาหนึ่ง นำไปเลี้ยงในอาหารวุ้น แล้วทำการตรวจสอบ    พบว่า  หลอด ค. ไม่พบแบคทีเรียสายพันธุ์ S   ส่วนหลอด ก. และ หลอด ข. พบแบคทีเรียสายพันธุ์ S

                สรุปได้ว่า  DNA คือสารที่เปลี่ยนพันธุกรรมของแบคทีเรีย  จากสายพันธุ์ R ให้เป็นสายพันธุ์ S  จึงสรุปว่า  กรดนิวคลีอิกชนิด  ชนิด DNA  เป็นสารพันธุกรรม  ไม่ใช่โปรตีนที่เชื่อกันมาตั้งแต่แรก

                นอกจากนี้ยังมรการทดลองต่างๆมากมายที่ยืนยันว่า DNA เป็นสารพันธุกรรม  ของสิ่งมีชีวิต รวมทั้ง ไวรัส  แบคทีเรีย  โพรตีสต์ พืช สัตว์และคน   และยังพบว่า RNA  เป็นสารพันธุกรรมในไวรัสบางชนิด เช่นไวรัสที่ทำให้เกิดโรคใบด่างในยาสูบ  โรคโปลิโอ  เอดส์ ซาร์  ไข้หวัดนก  และมะเร็งบางชนิด

                จนในปัจจุบันสรุปได้ว่า  DNA  ประกอบด้วยส่วนที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม ซึ่งเรียกว่า  จีน ( gene ) ซึ่งก็คือ หน่วยพันธุกรรมของเมนเดลที่เรียกว่า  แฟกเตอร์    กับส่วนที่ไม่ได้ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s

%d bloggers like this: