การค้นพบ DNA อยู่ที่โครโมโซม ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า DNA เป็นสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตต่างๆ แต่ก็มีนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากในสมัยนั้นเชื่อว่า สารพันธุกรรมน่าจะเป็น โปรตีน เนื่องจากโปรตีนเป็นสารชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ ประกอบด้วย กรดอะมิโน 20 ชนิด จึงน่าจะมีโปรตีนชนิดต่างๆ มากพอที่จะควบคุมลักษณะของสิ่งมีชีวิตได้อย่างครบถ้วน ในปี พ.ศ.2471 เอฟ กริฟฟิท (F. Griffith) แพทย์ชาวอังกฤษ ทำการทดลองโดยฉีดแบคทีเรีย (Streptococcus Pneumoniae) ที่ทำให้เกิดโรคปอดบวมเข้าไปในหนูแบคทีเรียที่ฉีดเข้าไปนี้มี 2 สายพันธุ์ คือสายพันธุ์ คือ สายพันธุ์ที่มีผิวหยาบ เพราะไม่มีสารห่อหุ้มเซลล์หรือ แคปซูล (Capsule) ไม่ทำให้เกิดปอดบวม เรียกว่าสายพันธุ์ R (Rough) ส่วนสายพันธ์ที่มีผิวเรียบ เรียกว่าสายพันธุ์ S (Smooth) ตามการทดลองดังภาพที่
2-2 กริฟฟิทนำแบคทีเรียสายพันธุ R ฉีดให้หนู พบว่าหนูไม่ตาย ดังภาพที่ 2-2 ก. ต่อมาฉีดแบคทีเรียสายพันธุ์ S ให้หนูพบว่าหนูตาย ดังภาพที่ 2-2 ข. เมื่อนำแบคที่เรียสายพันธุ์ S ที่ทำให้ตายด้วยความร้อนแล้วฉีดให้หนูพบว่าหนูไม่ตาย ดังภาพที่ 2-2 ค. แต่เมื่อนำแบคที่เรียสายพันธุ์ S ที่ทำให้ตายด้วยความร้อนผสมสายพันธุ์ R ที่มีชีวิต ทิ้งไว้ระยะเวลาหนึ่งแล้วฉีดให้หนูพบว่าหนูตาย เมื่อนำไปตรวจเลือดหนูที่ตายปรากฎว่ามีแบคทีเรียสายพันธุ์ S ปนอยู่กับ สายพันธุ์ R สิ่งที่น่าสงสัยคือเหตุใดเมื่อนำแบคที่เรียสายพันธุ์ S ที่ทำให้ตายด้วยความร้อน ไปผสมกับสายพันธุ์ R ที่มีชีวิตแล้วฉีดให้หนูจึงทำให้หนูตาย กริฟฟิทได้รายงานว่ามีสารบางอย่างจากแบคทีเรียสายพันธุ์ S ที่ทำให้ตายด้วยความร้อนเข้าไปยังสายพันธุ์ R บางเซลล์และสามารถทำให้แบคที่เรียสายพันธุ์ R เปลี่ยนแปลง้ป็นสายพันธุ์ S ที่มีชีวิต สายพันธุ์ S เหล่านี้ยังสามารถถ่ายทอดลักษณะไปสู่รุ่นลูกหลานอย่างไรก็ตาม กริฟฟิทก็ไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่าสารนั้นคืออะไร ในปี พ.ศ.2487 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน 3 คน คือ โอ ที แอเวอรี่ (O. T. Avery) ซี แมคลอยด์ (C. MacLeod) และเอ็ม แมคคาร์ที (M. McCarty) ทำการทดลองต่อจากกริฟฟิท โดยนำแบคทีเรียสายพันธุ์ S มาทำให้ตายด้วยความร้อนและสกัดเอาสารจากสายพันธุ์ S ออกมาใส่ในหลอดทอลอง 4 หลอด แล้วเติม เอนไซม์ RNase (Ribouclease) ในหลอดทดลอง ก. เพื่อย่อยสลาย RNA.เติม เอนไซม์โปรตีเอส (Protease) ลงในหลอดทดลอง ข. เพื่อย่อยสลายโปรตีน และเติม เอนไซม์ DNase (Deoxyribonuclease) ลงในหลอดทดลอง ค. เพื่อย่อยสลาย DNA ส่วนหลอด ง. เป็นการทดลองชุดควบคุม ซึ่งไม่มีการเตอมเอนไซม์อื่นใดเพิ่มเติม ต่อจากนั้นเติมแบคทีเรียสายพันธุ์ R ลงในหลอดทดลอง ดังการทดลองในภาพที่ 2-3 ปล่อยไว้ระยะเวลาหนึ่งจึงนำไปเพาะเลี้ยงในอาหารวุ้น แล้วตรวจสอบแบคทีเรียที่เกิดขึ้น  จากผลการทดลองของแอเวอรี่และคณะ ปรากฎว่าส่วนผสมของแบคทีเรียสายพันธุ์ R กับสารสกัดจากสายพันธุ์ S ที่ทำให้ตายด้วยความร้อน ในภาวะที่ทีเอนไซม์ DNase จะไม่พบแบคทีเรียสายพันธุ์ S ที่เกิดขึ้นใหม่ ในขณะที่ในส่วนผสมของแบคทีเรียสายพันุธ์ R กับสารสกัดจากสายพันธุ์ S ในภาวะที่มีเอนไซม์ RNase และภาวะที่มีเอนไซม์โปรตีเอส จะพบสายพันธุ์ S ที่เกิดขึ้น การทดลองครั้งนี้แสดงให้เห็นว่า DNA คือสารที่เปลี่ยนพันธุ์กรรมของแบคทีเรียจากสายพันธุ์ R ให้เป็นสายพันธุ์ S แอเวอรี่จึงสรุปได้ว่า กรดนิวคลีอิกชนิด DNA เป็นสารพันธุกรรม ไม่ใช่โปรตีนดังที่เคยเชื่อกันมาก่อนหน้านี้ นอกจากนี้ยังมีการทดลองอื่นๆตามมาที่ยืนยันตรงกันว่า DNA เป็นสารพันธุกรรม ต่อมาได้มีการค้นพบว่า DNA เป็นสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตทั่วไปทั้ง คน สัตว์ พืช โพรทิสต์ แบคทีเรีย ไวรัส และยังพบว่า RNA เป็สารพันธุกรรมในไวรัสบางชนิด เช่น ไวรัสที่ทำให้เกิดโรคใบด่างในใบยาสูบ ไวรัสที่เป็นสาเหตุของโรคโปลิโอ เอดส์ ซาร์ส ไข้หวัดนก และโรคมะเร็งบางชนิด เป็นต้น ดังนั้นจึงถือได้ว่าผลการทดลองของกริฟฟิท แอเวอรี่ และคณะ เป็นจุดเริ่มต้นที่นำไปสู่ข้อสรุปที่สำคัญเป็นอย่างมากก็คือ ยีนหรือสารพันธุกรรมซึ่งทำหน้าที่ถ่ายทอดลักษณะของสิ่งมีชีวิตไปสู่รุ่นต่อๆไปนั้น เป็นสารชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ชื่อว่า DNA นั่นเอง จากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์ในระยะต่อมาพบว่าDNA มีส่วนที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมและส่วนที่ไม่ได้ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม ส่วนที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม เรียกว่า ยีน ดังนั้น หน่วย พันธุกรรมที่เมนเดลเรียกว่า แฟกเตอร์ ก็คือยีนที่อยู่ในโครโมโซมนั่นเอง ที่มา : http://cs4940207547.site90.com/cs4940207227/ DNA เป็นสารพันธุกรรมของสารสิ่งมีชีวิต และบางส่วนของDNA ทำหน้าที่เป็นยีน คือสามารถควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตได้ DNA เป็นกรดนิวคลีอิกชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ (polymer)
สายยาวประกอบด้วยหน่วยย่อยหรือมอนอเมอร์(monomer) ที่เรียกว่านิวคลีโอไทด์ซึ่งแต่ละคลีนิวโอไทด์ประกอบด้วย 1. น้ำตาลเพนโทสซึ่งมีคาร์บอน 5 อะตอม คือ น้ำตาลดีออกซีไรโบส 2. ไนโตรจีนัสเบส (nitrogenous base) เป็นโครงสร้างประกอบด้วยวงแหวนที่มีอะตอมของคาร์บอนและไนโตรเจนแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ เบสพิวรีน (purine) มี 2 ชนิด คือ อะดีนีน (adenineหรือA) และกวานีน(guanine หรือ G) และ เบสไพริมิดีน(pyrimidine) มี 2 ชนิด คือ ไซโทซีน (cytosineหรือ c) และ ไทมีน (tymineหรือ t) 3.หมู่ฟอสเฟต ( PO43- ) โครงสร้างของเบสและน้ำตาลที่เป็นองค์ประกอบของกรดนิวคลีอิก ดังภาพ ภาพแสดงสูตรโครงสร้างของเบส และน้ำตาลที่เป็นองค์ประกอบของ DNA
การประกอบขึ้นเป็นคลีนิวโอไทด์นั้น ทั้งสามส่วนประกอบกันโดยมีน้ำตาลเป็นแกนหลัก มีไนโตรจีนัสเบส อยู่ที่คาร์บอนตำแหน่งที่ 1 และหมู่ฟอสเฟตมีคาร์บอนอยู่ที่ตำแหน่งที่ 5 ดังนั้นนิวคลีโอไทด์ใน DNA จึงมี 4 ชนิด ซึ่งจะแตกต่างกันตามองค์ประกอบที่เป็นเบส ได้แก่ A T C และ G ดังภาพ ภาพแสดงนิวคลีโอไทด์ที่มีเบสชนิดต่างๆ ซึ่งเป็นองค์ประกอบของ DNA
จากการวิเคราะห์ส่วนประกอบทางเคมีของ DNA พบว่ามีเบสน้ำตาลดีออกซีไรโบสและหมู่ฟอสเฟตเป็นจำนวนวนมาก จึงเป็นไปได้ว่า DNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์จำนวนมากมาเชื่อมต่อกัน นิวคลีโอไทด์จำนวนมากนี้มาเชื่อมต่อกันเป็นโมเลกุลของ DNA ได้โดย การเชื่อมดังกล่าวเกิดจากการสร้างพันธะโควาเลนซ์ระหว่างหมู่ฟอสเฟตของนิวคลีโอไทด์หนึ่งกับหมู่ไฮดรอกซิลอยู่ที่คาร์บอนตำแหน่งที่ 3 ของน้ำตาลในนิวคลีโอไทด์หนึ่ง เมื่อหลายๆนิวคลีโอไทด์มาเชื่อมต่อกันเกิดเป็นสายพอลินิวคลีโอไทด์ ดังภาพ ข. ภาพแสดงนิวคลีโอไทด์ที่มีเบสชนิดต่างๆ ซึ่งเป็นองค์ประกอบของ DNA จะเห็นว่าสายด้านหนึ่งมีจะมีหมู่ฟอสเฟตเชื่อมอยู่ กับน้ำตาลดีออกซีไรโบสที่คาร์บอนตำแหน่งที่ 5 เรียกปลายด้านนี้ว่าเป็นปลาย 5´ ( อ่านว่า 5 ไพร์ม )และอีกปลายด้านหนึ่งจะมีหมู่ไฮดรอกซิลที่คาร์บอนตำแหน่งที่ 3 ที่เป็นอิสระ เรียกปลายด้านนี้ของสาย DNA ว่าปลาย 3´ ( อ่านว่า 3 ไพร์ม ) ต่อมานักเคมีในประเทศอังกฤษ พบว่าพอลิคลีนิวโอไทด์แต่ละสายจะแตกต่างกันที่จำนวนของนิวคลีโอไทด์และลำดับของนิวคลีโอไทด์ ในปี พ.ศ. 2492เออร์วิน ชาร์กาฟฟ์ ( Erwin Chargaff )นักเคมีชาวอเมริกัน ได้วิเคราะห์ปริมาณเบสที่เป็นองค์ประกอบทางเคมีของโมเลกุล DNA ในสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆพบว่าอัตราส่วนของเบส 4 ชนิด ใน DNA ที่สกัดจากสิ่งมีชีวิตต่างๆจะแตกต่างกัน ข้อมูลที่ได้จากการทดลองของชาร์กาฟฟ์แสดงให้เห็นว่าในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด ปริมาณของเบส 4 ชนิด จะแตกต่างกันแต่จะมีปริมาณของเบส A ใกล้เคียงกับ T และเบส C ใกล้เคียงกับG เสมอ เรียกว่ากฎของชาร์กาฟฟ์ (Chargaff s’ Rule)และสิ่งมีชีวิตจะมีอัตราส่วนระหว่าเบส A:T และอัตราสวนระหว่างG:C คงที่เสมอ จากอัตราส่วนของเบสดังกล่าวอาจเป็นไปได้ว่าเบส A จับคู่กับTและเบสG จับคู่กับC จากอัตราส่วนนี้ชี้ให้เห็นว่า DNA จะต้องมีการจัดเรียงตัวของนิวคลีโอไทด์ 4 ชนิด ที่ทำให้จำนวนของชนิด A เท่ากับ T และชนิด C เท่ากับ G เสมอไป |
จากการทดลองของ Oswald T. Avery และคณะ ข้อ ใด ไม่ ถูก ต้อง
ลิขสิทธิ์ © 2024 toptenid.com Inc.
