สารพันธุกรรม

Posted: February 24, 2012 in Uncategorized

สารพันธุกรรม

 

     สารพันธุกรรม (Genetic Materials) คือ สารชีวโมเลกุล (Biomolecules) ที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูลรหัสสำหรับการทำงานของของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ เอาไว้ และเมื่อสิ่งมีชีวิตมีการสืบพันธุ์ เช่น เซลล์มีการแบ่งเซลล์ ก็จะมีการแบ่งสารพันธุกรรมนี้ไปยังเซลล์ที่แบ่งไปแล้วด้วย โดยยังคงมีข้อมูลครบถ้วน

สารชีวโมเลกุลที่ทำหน้าที่เป็นสารพันธุกรรมในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตชั้นสูง ซึ่งพบได้จาก นิวเคลียสของเซลล์ เรียกรวมว่า กรดนิวคลีอิค (Nucleic acids) โดยคุณสมบัติทางเคมีแบ่ง กรดนิวคลีอิคลงได้เป็นสองชนิดย่อย คือ อาร์เอ็นเอ (RNA – Ribonucleic acid) และ ดีเอ็นเอ (DNA – Deoxyribonucleic acid) สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่มีสารพันธุกรรมเป็น ดีเอ็นเอ, ยกเว้น ไวรัสบางชนิดเป็น อาร์เอ็นเอ (ไวรัสส่วนมาก มีสารพันธุกรรมเป็น ดีเอ็นเอ)

รหัสบนสารพันธุกรรม หากมีการถอดรหัส (Transcription) ออกมาได้ เรียกรหัสส่วนนั้นว่า ยีน (Gene)

ในทางชีววิทยา นิวเคลียส (nucleus) คือออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มพบในเซลล์ยูแคริโอต ภายในบรรจุสารพันธุกรรม (genetic material) ซึ่งจัดเรียงตัวเป็นดีเอ็นเอ (DNA) สายยาวรวมตัวกับโปรตีนหลายชนิด เช่น ฮิสโตน (histone)เป็นโครโมโซม (chromosome) ยีน (gene) ต่างๆ ภายในโครโมโซมเหล่านี้ รวมเรียกว่า นิวเคลียส จีโนม (nuclear genome) หน้าที่ของนิวเคลียสคือการคงสภาพการรวมตัวของยีนเหล่านี้และควบคุมการทำงานของเซลล์โดยการควบคุมการแสดงออกของยีน (gene expression)

 


โครงสร้างหลักของนิวเคลียส

1.เยื่อหุ้มนิวเคลียส (nuclear envelope) ซึ่งเป็นเยื่อสองชั้นที่หุ้มทั้งออร์แกเนลล์และทำหน้าที่แยกองค์ประกอบภายในออกจากไซโทพลาซึม (cytoplasm)

2.นิวเคลียร์ลามินา (nuclear lamina) ซึ่งเป็นโครงสร้างร่างแหภายในนิวเคลียส ทำหน้าที่เป็นโครงร่างค้ำจุน ให้ความแข็งแรงแก่นิวเคลียส คล้ายไซโทสเกลเลตอน (cytoskeleton) ภายในเซลล์

3.นิวเคลียร์พอร์ (nuclear pore) หรือช่องที่จะให้สารเคลื่อนผ่านเยื่อ ช่องเหล่านี้ทะลุผ่านเยื่อทั้งสองของเยื่อหุ้มนิวเคลียสให้โมเลกุลขนาดเล็กและไอออนเคลื่อนที่เข้าออกนิวเคลียสได้ เนื่องจากเยื่อหุ้มนิวเคลียสมีลักษณะเป็นเยื่อเลือกผ่านที่โมเลกุลส่วนใหญ่ผ่านทะลุเข้าออกไม่ได้ ดังนั้นเยื่อหุ้มนิวเคลียสจึงต้องมีการเคลื่อนที่เข้าออกของสารโมเลกุลใหญ่ เช่น โปรตีน ต้องมีการควบคุมและต้องใช้โปรตีนช่วยขนส่งสาร (carrier proteins) ผ่านทางนิวเคลียร์พอร์

 


  การค้นพบสารพันธุกรรม

       ในปีพ.ศ.2412 เอฟ  มีเซอร์(F.Meischer)ค้นพบสารอินทรีย์ชนิดใหม่ในนิวเคลียส  เป็สารที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่มีฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบสารชนิดนี้ไม่ใช่โปรตีน  คาร์โบไฮเดรตหรือ ไขมัน  เขาจึงตั้งชื่อสารใหม่นี้ว่า   นิวคลีอิน(nuclein)เนื่องจากพบในนิวเคลียส
ต่อมาพบว่านิวคลีอินมีคุณสมบัติเป็นกรดจึงเปลี่ยนชื่อใหม่ว่า  กรดนิวคลีอิก(nucleic  acid)ซึ่งได้พบในนิวเคลียสของเซลล์ต่างๆ ทั้งโพรทิสต์  พืช  และสัตว์ และยังพบว่าโครโมโซมประกอบด้วยโมเลกุลของกรดนิวคลีอิกด้วย
การคนคว้าเกี่ยวกับกรดนิวคลีอิกพัฒนาไปตามลำดับจนกระทั่งในปี2487 การทดลองของโอ.ที.แอเวอรี(O.T.Avery)ซี.เอ็ม.แมคลอยล์ (C.M.Macleod) และเอ็ม.แมคคาที(M.McCarty)ได้พิสูจน์อย่างชัดเจนว่า  กรดนิวคลีอิกที่ชื่อ  DNA (Deoxyribonucleic  acid)คือสารพันธุกรรมและในปีพ.ศ.2496  เจมส์  ดี. วัตสัน(James  D.  Watson )และฟรานซิสคริก (Francis  Crick)ค้นพบสูตรโครงสร้างของ  ซึ่งเป็นรากฐานของการค้นคว้าทดลองทางพันธุศาสตร์ระดับโมเลกุล

อ่างอิง

http://www.student.chula.ac.th/

Leave a Reply

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 / Change )

Twitter picture

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

Facebook photo

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

Google+ photo

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

Connecting to %s