ข้ามไปที่เนื้อหาหลัก

DNA ตอนที่ 1 : DNA คืออะไร และโครงสร้างของ DNA

สารพันธุกรรม (genetic materials) หมายถึงสารที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูลพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทั้งสิ่งมีชีวิตระดับโปรคาริโอต (prokaryote) และยูคาริโอต (eukaryote) โดยสารพันธุกรรมประกอบด้วย ดีเอ็นเอ (deoxyribonucleic acid หรือ DNA) และอาร์เอ็นเอ (ribonucleic acid หรือ RNA) การเก็บรักษาข้อมูลพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตเกิดจากการเรียงลำดับของหน่อยย่อยที่สุดของ DNA และ RNA อย่างเป็นระเบียบและมีความหมาย ซึ่งหน่อยย่อยของดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอเราเรียกว่า นิวคลีโอไทด์ (nucleotide) สิ่งมีชีวิตจะทำการแปลรหัสข้อมูลนิวคลีโอไทด์เหล่านี้ออกมาเป็นโปรตีนเพื่อทำหน้าที่ต่าง ๆ ของเซลล์หรือร่างกายของสิ่งมีชีวิตต่อไปผ่านการทำงานร่วมกันตั้งแต่ DNA RNA ไปจนถึงขั้นตอนการสั่งเคราะห์โปรตีน อย่างไรก็ตามสิ่งมีชีวิตบางประเภทจะเก็บข้อมูลพื้นฐานของตัวเองในรูปแบบของ RNA เท่านั้น เช่นไวรัสในกลุ่มรีโทรไวรัส หรือที่เรารู้จักกันดีก็คือไวรัสโควิด

ภาพที่ 1 แสดงโครงสร้างจำลองของ DNA
ที่มาภาพ : http://becuo.com/red-dna-wallpaper

  DNA (deoxyribonucleic acid )  
         
    DNA เป็นสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตเกือบทุกชนิดบนโลกนี้ยกเว้น ไวรัสบางชนิดจะมี RNA เป็นสารพันธุกรรม แต่มีน้อยคนนักที่จะรู้ว่า DNA คืออะไร โครงสร้างเป็นอย่างไร และทำหน้าที่เป็นสารพันธุกรรมได้อย่างไร เก็บข้อมูลลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดอย่างไร
    DNA หรือ deoxyribonucleic acid ซึ่ง DNA จัดเป็นสารชีวโมเลกุลชนิดหนึ่งที่ชื่อว่า กรดนิวคลีอิค เช่นเดียวกับ RNA  ซึ่ง DNA มีโครงสร้างที่เกิดจาก polymer strand 2 สายมาเชื่อมติดกันและบิดเป็นเกลียว (double-helix) โดย polymer strand นั้นเกิดจากหน่วยย่อย (monomer) ที่ชื่อว่า nucleotides  หลายๆโมเลกุลมารวมตัวกันเกิดเป็น polynucleotide โดยสรุปแล้วนิยามโครงสร้างของ DNA คือ DNA เกิดจาก polynucleotide 2 สายมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจน (H-bone) และเกิดการบิดเป็นเกลียว (double-helix)
 ที่มาภาพ : http://discoveryexpress.weebly.com/homeblog/catching-a-criminal-fingerprintingintro-to-dna

 Nucleotide  ประกอบด้วยสาร 3 ชนิดคือ น้ำตาล (deoxyribose) , หมู่ฟอสเฟส และ เบส 
  1. น้ำตาล deoxyribose คือน้ำตาล ribose ที่ถูกดึงออกซิเจน (O) ออกจากหมู่ OH ที่ คาร์บอน (C) ตำแหน่งที่ 2 ของโมเลกุลน้ำตาล ribose
  2. ไนโตรจีนัสเบส (Nitrogenous base) ประกอบด้วยเบสสองชนิดคือ purine (A, G) และ pyrimidine (C, T, U) โดยเบสเหล่านี้จะต่ออยู่กับ คาร์บอน (C) ตำแหน่งที่ 1 ของน้ำตาล deoxyribose ซึ่งเบสเหล่านี้เองที่เป็นตัวสร้างพันธะไฮโดรเจนระหว่างเบสของ polynucleotide ทั้งสองสาย โดยเบส A จะสร้างพันธะไฮโดรเจน 2 พันธะ กับเบส T และเบส C จะสร้างพันธะไฮโดรเจน 3 พันธะกับเบส G
  3. หมู่ฟอสเฟส (Phosphate group) จะอยู่ที่คาร์บอน (C) ตำแหน่งที่ 5 ของน้ำตาลมีประจุเป็นลบ ซึ่งทำให้ประจุโดยรวมของ DNA เป็นลบนั้นเอง ดังนั้นเวลาเรานำ DNA ไปผ่านกระแสไฟฟ้า DNA จะเคลื่อนที่จากขั้นลบไปขั้นบวก เรียกเทคนิคนี้ว่า gel electrophoresis และหมู่ฟอสเฟสนี้จะเป็นตัวที่ไปจับกับหมู่ OH ที่คาร์บอน (C) ตำแหน่งที่ 3 ของน้ำตาล deoxyribose ของ nucleotide ตัวต่อไปเพื่อสร้างเป็นสาย polynucleotide จึงเรียกพันธะนี้ว่า พันธะไกลโคซิดิก
จากที่กล่าวมากข้างต้นจะเห็นได้ว่า nucleotide  แต่ละตัวจะต่อโดยหมู่ฟอสเฟตที่ C ตำแหน่งที่ 5 กับหมู่ OH ที่ C ตำแหน่งที่ 3 ดังนั้นเมื่อได้เป็นสาย polynucleotide ก็จะมีปลายสองด้านคือด้าน 5' ที่หมู่ฟอสเฟตไม่ได้ส้รางพันธะกับอะไรเลยเพราะสุดสายแค่นั้น และปลาย 3' ที่หมู่ OH ไม่ได้ต่อกับอะไรเลยเช่นกัน  โดยการที่ polynucleotide 2 สายมาติดกันด้วยพันธะไฮโดรเจนนั้นจะเรียงตัวในทิศทางตรงกันข้ามกันคือ เส้นหนึ่งทิศทาง 5' ไป 3' อีกเส้นที่มาเข้าคู่กันจะเรียงตัว 3' ไป 5' นั่นเอง ดั่งเช่นในรูปด้านล่าง

แล้ว DNA ทำงานอย่างไร เก็บข้อมูลทางพันธุกรรมได้อย่างไร รวมถึง DNA Chromosome  และ gene คืออะไร เกี่ยวข้องกันมากน้อยแค่ไหน ติดตามได้ในตอนที่ 2 ตามลิงค์ด้านล่างนี้ได้เลยครับ



ที่มาภาพ : https://sites.google.com/site/imlovingmygenes/dna-structure



#DNA คืออะไร #โครงสร้างของ DNA #กรดนิวคลีอิค#

#DNA คืออะไร #โครงสร้างของ DNA #กรดนิวคลีอิค#

#DNA คืออะไร #โครงสร้างของ DNA #กรดนิวคลีอิค#

#DNA คืออะไร #โครงสร้างของ DNA #กรดนิวคลีอิค#
ป้ายกำกับ:

ความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็น

โพสต์ยอดนิยมจากบล็อกนี้

หลอดใส่เลือดมี่กี่ชนิด (tube เลือดมี่กี่ชนิด)

        หลาย ๆ ท่านอาจสงสัยนะครับว่าเวลามีนัดต้องไปพบแพทย์ และเมื่อถึงเวลาเจาะเลือด ทำไมถึงต้องเก็บเลือดเราไปทีละหลาย ๆ หลอดและในการนัดแต่ละครั้งก็มีการเจาะเลือดไปไม่เหมือนเดิมกับครั้งก่อน วันนี้เราจะมาทำความเข้าใจกันครับว่าหลอดใส่เลือดแต่ละแบบมีความแตกต่างกันอย่างไร         ปัจจุบันในทางการแพทย์หลอดสำหรับเก็บตัวอย่างเลือดนั้นถูกพัฒนามาหลายรูปแบบด้วยกัน เพื่อให้มีประสิทธิภาพสำหรับตรวจทางห้องปฏิบัติการรวมถึงระยะในการเก็บรักษาตัวอย่างเลือดให้มีความเหมาะสม และมีประสิทธิภาพสูงสุดตามวัตถุประสงค์ของการตรวจทางห้องปฏิบัติการครับ สำหรับในวันนี้จะพามาทำความรู้จักกับหลอดเลือดพื้นฐานที่ใช้ในการตรวจประจำของโรงพยาบาลโดยทั่วไปครับ  สิ่งที่อยู่ในหลอดเลือดแต่ละสี        สิ่งที่อยู่ข้างในหลอดเลือดสีต่าง ๆ คือ สารเคมีที่ป้องกันการแข็งตัวของเลือด (สารกันเลือดแข็ง) โดยในหลอดแต่ละสีก็จะมีสารกันเลือดแข็งคนละชนิดกันครับ ซึ่งสาเหตุที่ต้องใช้สารกันเลือดแข็งหลายชนิด ไม่สามารถใช้ชนิดเดียว หรือหลอดเดียวสำหรับารตรวจได้ทั้งหมดก็เพราะว่าสารกันเลือดแข็งตัวสามารถที่จะไปรบกวนในขั้นตอนการตรวจวิเคราะห์ทางห้องปฏ
แสดงความคิดเห็น
อ่านเพิ่มเติม

โครงสร้างโปรตีน (Protein structure)

โครงสร้างโปรตีน (Protein structure)             โปรตีนคือสารชีวโมเลกุลขนาดใหญ่และมีโครงสร้างซับซ้อนเกิดจากหน่วยย่อยกรดอะมิโน (amino acid) จำนวนมากตั้งแต่หลักร้อยจนถึงหลักพันหน่วยมาต่อกันเกิดเป็นสายยาว (long chains) เรียกว่า polypeptide ซึ่งในสายหรือระหว่างสายของ polypeptide เองก็จะเกิดพันธะทางเคมีขึ้นได้ทำให้โปรตีนมีโครงสร้างที่แตกต่างกันออกไปและทำให้โปรตีนเองมีคุณสมบัติที่หลากหลายและโครงสร้างซับซ้อน             กรดอะมิโนเป็นหน่วยย่อย (monomer) ของโปรตีนซึ่งประกอบไปด้วยกรดอะมิโน 20 ชนิด โครงสร้างของกรดอะมิโนประกอบด้วย หมู่อะมิโน (NH 3 ) หมู่คาร์บอกซิล (COO - ) และหมู่ R หรือ side chain ที่จับอยู่กับ alpha carbon โดยกรดอะมิโนแต่ละชนิดจะมีโครงสร้างเหมือนกันจะแตกต่างกันเพียงแค่หมู่ R เท่านั้น กรดอะมิโนแต่ละตัวจะมีเชื่อมต่อกันโดยพันธะเพปไทด์ (peptide bond) ระหว่างหมู่คาร์บอกซิลและหมู่อะมิโน ดังนั้นสิ่งที่กำหนดคุณสมบัติของโปรตีน หน้าที่ของโปรตีน และโครงสร้างของโปรตีนก็คือ ชนิดของกรดอะมิโนในสายโปรตีน หรือหมู่ R ที่ตัวกำหนดชนิดของกรดอะมิโน และความผิดปกติที่เกิดขึ้นในสายโปนตีนที่ท
แสดงความคิดเห็น
อ่านเพิ่มเติม

ความแตกต่างระหว่าง Leukemoid Reaction และ Chronic myeloid leukemia (CML)

***แก้ไขหน่วยในภาพ cell/ml เป็น cell/ul Leukemoid Reaction (LR) คือ ภาวะหนึ่งที่ร่างกายมีการสร้างเม็ดเลือดขาวออกมาในปริมาณมาก (>50,000 cell/ul) เพื่อตอบสนองต่อ ภาวะความผิดปกติบางอย่าง เช่นภาวะการติดเชื้ออย่างรุนแรง (severe infection)  เม็ดเลือดขาวที่เพิ่มขึ้นผิดปกติจำนวนมากจะเป็น mature cells  แต่ก็อาจพบเม็ดเลือดขาวระยะตัวอ่อนได้บ้างซึ่งการที่เราพบเม็ดเลือดตัวอ่อนในเลือดจะเรียกว่า Shift to the left  โดยเมื่อส่องดูเสมียร์เลือด (blood smear) ด้วยกล้องจุลทรรศน์แล้วจะพบว่ามีลักษณะที่คล้ายกับโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิด Chronic myeloid leukemia (CML) แต่ก็มีลักษณะที่สามารถทำให้แยกออกจากกันได้ครับโดยการวินิจฉัย LR นั้นจะเป็น exclusion criteria ของมะเร็งเม็ดเลือดขาว CML เช่น ความผิดปกติของเม็ดเลือดแดง เกร็ดเลือด และชนิดของเม็ดเลือดขาวตัวเต็มวัย หรือการเพิ่มขึ้นของค่า  Leukocyte alkaline phosphatase (LAP)  ใน LR Chronic myeloid leukemia (CML) เป็นมะเร็งเม็ดเลือดขาวในสาย myeloid ชนิดเรื้องรัง โดยผู้ป่วย CML ส่วนใหญ่มีสาเหตุการเกิดโรคมาจากการกลายพันธ์ (mutation) ชนิด tran
1 ความคิดเห็น
อ่านเพิ่มเติม