ไขความจริงจากลายพิมพ์ดีเอ็นเอ

เขียนโดย biology เมื่อ . หัวข้อ บทความ, บทความปี 2553

 อาจารย์ภัทรา  พลับเจริญสุข**

ในอดีตคนทั่วไปจะไม่รู้จักคำว่าดีเอ็นเอ (DNA)  นักวิทยาศาสตร์เท่านั้นที่เข้าใจในเรื่องดีเอ็นเอ  แต่ปัจจุบัน DNA กลับมีความสำคัญและมีบทบาทอย่างแพร่หลายแทบทุกวงการ ตั้งแต่วงการวิทยาศาสตร์  การแพทย์ การเกษตร การพิสูจน์หลักฐานหรือตรวจเอกลักษณ์เฉพาะบุคคล   และการจำแนกสิ่งมีชีวิตต่างๆ ตามที่พบเห็นได้ในหน้าหนังสือพิมพ์  หรือการรายงานข่าว  เช่น  การสืบสวนกรณีอื้อฉาวทางเพศระหว่างประธานาธิบดีบิลล์  คลินตันกับนางสาวโมนิกา   ลูวินสกี  ยืนยันการเป็นลูกสาวของนักร้องหมอลำมนต์สิทธิ์ คำสร้อย  หรือพิสูจน์ร่างผู้เสียชีวิตจากการเกิดวินาศกรรมตึกเวิล์ดเทรด เซ็นเตอร์  ประเทศสหรัฐอเมริกา  และธรณีพิบัติภัยคลื่นยักษ์สึนามิ  รวมทั้งคดีอาชญากรรมที่ใช้ DNA เป็นหลักฐานในการพิสูจน์หาตัวผู้กระทำผิด เป็นต้น  จากที่กล่าวมาหลายคนคงสงสัยว่าเราจะนำ DNA มาใช้ประโยชน์ได้อย่างไร DNA เป็นสารพันธุกรรมของสิ่งที่มีชีวิต ที่ได้รับการถ่ายทอดมาจากพ่อและแม่  DNA สามารถพบได้ในนิวเคลียสของเซลล์ต่าง ๆ เช่น เซลล์เม็ดเลือดขาว  เซลล์ผิวหนัง  เยื่อบุข้างแก้ม กระดูก หรือปลายรากเส้นผม เป็นต้น  DNA จะเป็นตัวกำหนดข้อมูลในการสร้างสารชีวโมเลกุล  ดังนั้นสิ่งมีชีวิตไม่ว่าจะเป็นชั้นสูงหรือชั้นต่ำจึงมีชุด DNA ซึ่งมีรหัสเฉพาะตัวเป็นแม่แบบในการสร้างสารชีวโมเลกุล ซึ่งจะมีความแตกต่างกันออกไปมากบ้างน้อยบ้างแล้วแต่สายพันธุ์   จึงไม่มีสิ่งมีชีวิตใดที่มีชุด DNA ที่เหมือนกันทั้งหมด ยกเว้นฝาแฝดที่เกิดมาจากไข่ใบเดียวกันเท่านั้น จากความจำเพาะที่มีอยู่ในชุด DNA แต่ละหน่วยนี้เอง เรียกว่าลายพิมพ์ดีเอ็นเอ (DNA fingerprint)   โดย DNA ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตนั้นประกอบด้วย 2 ส่วน  ส่วนแรกประกอบด้วยเบส 3 ตัวเรียงต่อกันเป็นโคดอน (codon)  เรียกส่วนนี้ว่า coding DNA     ทำหน้าที่ควบคุมการสร้างโปรตีนที่มีความสำคัญต่อกลไกต่างๆ ภายในร่างกาย  ซึ่งจะมีอยู่เพียงร้อยละ 5 ของชุด DNAทั้งหมด  และส่วนที่สองที่มีประมาณร้อยละ 95  โดยยังไม่ทราบหน้าที่แน่นอนเรียกว่า  noncoding DNA      ซึ่ง noncoding DNA  มีส่วนหนึ่งที่เป็นเบสซ้ำต่อเนื่อง (tandem repeat)  อยู่หลายตำแหน่ง  เบสซ้ำต่อเนื่องนี้เองที่นำมาทำเป็นลายพิมพ์ดีเอ็นซึ่งเป็นเครื่องหมายพันธุกรรม  ทำให้สามารถรู้ลักษณะของจำนวนการซ้ำของท่อน DNA  แต่ละชุดในแต่ละตำแหน่งบนสาย DNA  ของสิ่งมีชีวิตและบุคคลได้   ดังนั้นจึงสามารถใช้ความแตกต่างกันของขนาดและจำนวนการซ้ำของท่อน DNA แต่ละชุดนี้ บ่งบอกถึงข้อมูลพันธุกรรมเฉพาะของแต่ละบุคคลได้ การศึกษาลายพิมพ์ DNA มี  2  เทคนิคหลักคือ RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism)  เป็นการวิเคราะห์ความแตกต่างของเบสซ้ำโดยใช้ความสามารถของเอนไซม์ตัดจำเพาะ (restriction enzyme)  ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่ตัดสาย DNA อย่างเฉพาะเจาะจง  และเทคนิค PCR (Polymerase Chain Reaction)  โดยใช้การเพิ่มปริมาณ DNA ในส่วนของเบสซ้ำ  ซึ่งอาศัยหลักการการจำลองตัวเองของสายดีเอ็นเอ (DNA replication)   ทำให้ได้ DNA สายใหม่เกิดขึ้นเป็นล้านเท่า  ไม่ว่าจะใช้เทคนิคใดจะได้แถบลายพิมพ์ดีเอ็นเอซึ่งต้องมีการแปลผล  โดยอ่านผลจากลักษณะตำแหน่งของ DNA  ดังตัวอย่างในภาพที่1   เมื่อนำลายพิมพ์ดีเอ็นเอของลูกมาเทียบกับพ่อและแม่  จะพบว่าลายพิมพ์ดีเอ็นเอของลูกต้องประกอบด้วยแถบ DNA ที่มาจากพ่อและแม่เท่านั้น  หากพบว่ามีแถบ DNA ของลูกที่แตกต่างแม้เพียงแถบเดียว ก็สามารถสรุปได้ว่าไม่มีความสัมพันธ์กันทางสายเลือด   ดังตัวอย่างลายพิมพ์ดีเอ็นเอภาพที่ 2  สรุปได้ว่า  D1 และ S1 เป็นลูกของพ่อแม่คู่นี้    หรือกรณีการหาตัวผู้ต้องสงสัยดังภาพที่ 3  พบว่าคราบอสุจิ  ที่พบในที่เกิดเหตุ  มีแถบ DNA ตรงกับผู้ต้องสงสัยคนแรก    จึงสามารถสรุปว่าใครเป็นผู้กระทำความผิดได้ จะเห็นได้ว่าลายพิมพ์ดีเอ็นเอเป็นกุญแจที่สำคัญอย่างหนึ่งที่ช่วยไขความเป็นจริงของสิ่งมีชีวิตและมนุษย์อย่างปฏิเสธไม่ได้  ซึ่งได้มีการนำมาประยุกต์ใช้เพื่อเป็นประโยชน์ในการพัฒนาประเทศที่ยั่งยืนต่อไป เอกสารอ้างอิง 1. การใช้ลายพิมพ์ดีเอ็นเอเพื่อพิสูจน์ พ่อ-แม่ ลูก.      http://www.thaicattle.org/knowlege/embryo06.php (Retrieved 2/03/10) 2. เทคนิค PCR กับการพิสูจน์บุคคล. http://www.school.net.th/library/pcr1.htm(Retrieved 2/03/10) 3. มาลินี อัศวดิษฐเลิศ . ดีเอ็นเอ ลายพิมพ์ดีเอ็นเอ และสึนามิ. http://www.biotec.or.th/biotechnology-th/newsdetail.asp?id=4092  (Retrieved 2/03/10) 4. DNA  fingerprinting  เทคโนโลยีพิสูจน์เหยื่อคลื่นมรณะ. http://www.stdent.chula.ac.th/~50370413/Tell.htm   (Retrieved 4/03/10) 5. A Brief Tour of DNA Fingerprinting. http://www.scq.ubc.ca/a-brief-to…rinting/(Retrieved 2/03/10) 6. http://www.randomhouse.com/knopf…es7.html (Retrieved 15/03/10) ** สังกัดภาควิชาวิทยาศาสตร์  คณะศิลปศาสตร์และวิทยาศาสตร์  มหาวิทยาลัยธุรกิจบัณฑิตย์

2,236 total views, 0 views today