ดีเอ็นเอ และวทิยาศาสตรพ์นัธุกรรม

วชิา 204101 วทิยาศาสตรส์มยัใหม่

มณฑารพ ยมาภัย

หวัขอ้การบรรยาย• ดีเอ็นเอกับชวีติ (3 ชม)

– DNA โมเลกลุแหง่ชวีติ– เซล– โครงสรา้งและหน้าท่ีของ DNA– การถอดรหสัจาก DNA ไปเป็นโปรตีน– การสบืพนัธุ ์การแบง่เซล และการจำาลองตัวของ DNA

• วทิยาศาสตรพ์นัธุกรรม (3 ชม)– พนัธุวศิวกรรม, PCR, การตรวจเอกลักษณ์ด้วย DNA, ยโีนม

มนุษย์– GMO– เทคโนโลยดีีเอ็นเอกับชวีติในปัจจุบนัและอนาคต– วธิกีารสกัดดีเอ็นเออยา่งง่ายท่ีบา้น

DNADEOXYRIBONUCLEIC ACID

“สารพนัธุกรรม”

http://images.google.co.th/imgres?imgurl=www.kidsastronomy.com/images/images/solar_index_main.jpg&imgrefurl=http://www.kidsastronomy.com/solar_system.htm&h=1088&w=586&sz=66&tbnid=BUmJOpHDDPoJ:&tbnh=148&tbnw=80&start=77&prev=/images%3Fq%3Dsolar%2Bsystem%26start%3D60%26hl%3Dth%26lr%3D%26ie%3DUTF-8%26sa%3DN

หลวงพอ่ Gregor Mendel, ค.ศ. 1865

ยนี (Gene)

ลักษณะทางพนัธุกรรมของสิง่มชีวีตินัน้ๆ

หน่วยยอ่ยของสารพนัธุกรรมที่มหีน้าที่ในการถ่ายทอดคณุลักษณะของสิง่มชีวีติต่างๆ จากรุน่หนึ่งไปสูอี่กรุน่หนึ่งซึ่งถกูบรรจุอยูใ่นโครโมโซม

เป็นตัวกำาหนดลักษณะต่างๆ ของสิง่มชีวีติ

DNA คือ สารพนัธุกรรม

http://www.wellcome.ac.uk/en/bia99/gal-08.htm

ความรูพ้ื้นฐานท่ีนำาไปสูเ่ทคโนโลยีชวีภาพ

• DNA คือสารพนัธุกรรม• โครงสรา้งของ DNA• อณูชวีวทิยา (molecular biology) หรอืวชิาที่วา่

ด้วยการศึกษาโครงสรา้ง และการทำางานของสิง่มีชวีติในระดับโมเลกลุ

กฎแห่งชวีติ The Central Dogma

โปรตีน

ยนี (Gene)

• ลักษณะทางพนัธุกรรมของสิง่มชีวีตินัน้ๆ• หน่วยยอ่ยของสารพนัธุกรรมท่ีมหีน้าท่ีในการถ่ายทอด

คณุลักษณะของสิง่มชีวีติต่างๆ จากรุน่หนึ่งไปสูอี่กรุน่หนึ่งซึ่งถกูบรรจุอยูใ่นโครโมโซม

• เป็นตัวกำาหนดลักษณะต่างๆ ของสิง่มชีวีติ• สว่นของเสน้ DNA ท่ีมหีน้าท่ีในการสงัเคราะห ์RNA

ก่อนท่ีจะเปล่ียนไปเป็นเอ็นไซมห์รอืโปรตีนชนิดต่างๆเพื่อใชใ้นการดำารงอยูข่องสิง่มชีวีติทกุชนิด

เซล = หน่วยยอ่ยพื้นฐานของชวีติ

ribose

deoxyribose

nucleotide

nucleotide

deoxyribonucleic acid

A

G

T

C

Human Genome

AGCTTTGGTGAAGATCTAGATACAGAATGGCAGTAGACGTATCGATCGTAGGGCTTTGAGCTTGGGACTGAATCGTTAGGCCCCTTTTGGGGAGAGACTGATCTGACATYGGCTAGCTGACG…………….

1 million pages telephone book

การคัดลอกรหัสจาก DNA เป็น RNATranscription

RNA

การถอดรหัสจาก RNA ไปเป็น Protein

ชวีติ ?• เกิดขึ้น ตัง้อยู ่ ดับไป

• ความสามารถในการสบืพนัธุ์

DNA Replicationการจำาลองตัวของดีเอ็นเอ

สรุป• DNA เป็นสารพนัธุกรรมท่ีเป็นตัวเก็บขอ้มูลท่ีเป็นตัวกำา

หนดสิง่มชีวีติ• โดยเก็บไวใ้นรูปของรหสัของ nucleotide ท่ีเขยีนแทน

ด้วยตัวอักษร 4 ตัว คือ A T C และ G • รหสัเหล่านี้จะถกูถอดออกมาผ่าน RNA จนเป็นลำาดับของ

กรดอะมโิน 20 ชนิดในโปรตีน • DNA หรอืยนี นัน้เป็นเพยีงตัวเก็บขอ้มูลแต่ไมส่ามารถทำา

หน้าท่ีใดๆ ในเซล ได้ต้องแสดงออกมาในรูปของโปรตีนชนิดต่างๆเพื่อเป็นโครงสรา้งและเครื่องจกัรในการดำาเนินชวีติของสิง่มชีวีติทกุชนิด

ทางวทิยาศาสตรพ์นัธุกรรม• พนัธุวศิวกรรม,

– การตัดต่อยนี– PCR– การตรวจเอกลักษณ์ด้วย DNA– ยโีนมมนุษย์

• GMO• เทคโนโลยดีีเอ็นเอกับชวีติในปัจจุบนัและอนาคต• วธิกีารสกัดดีเอ็นเออยา่งง่ายท่ีบา้น

การตัดต่อยนี

C:\Documents and Settings\Administrator\My Documents\Teaching\204101DNA Introduction\DNAIntro2005\PCR movie.mov

การตรวจเอกลักษณ์ด้วยดีเอ็นเอ

GMOs

Genetically Modified Organisms

GM Cotton & GM Tomato & GM Papaya

Golden Rice

Bt Corn and Monarch butterfly

GM Salmom

เทคโนโลยดีีเอ็นเอ กับชวีติในปัจจุบนั และอนาคต

• การรกัษาโรคแนวใหม่• การประยุกต์ใช ้DNA ในงานทางนิติเวช• SARS, ไขห้วดันก RT-PCR• Cloning และ Stem cell

Cloning