Page 162 - การจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์
P. 162
2-152 การจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์
เทคโนโลยที างพ ันธศุ าสตรใ์นก ารเคลื่อนย ้าย DNA หรือย ีนจ ากส ิ่งม ชี ีวิตห นึ่งไปย ังอ ีกส ายพ ันธุห์ นึ่ง
แม้จ ะม ีห ลักก ารท ั่วไปด ังท ี่ก ล่าวม าแ ล้ว แต่ในป ัจจุบันม ีก ารพ ัฒนาอ ย่างร วดเร็วจ ึงเกิดเทคนิคในร ายล ะเอียด
แตกต ่างก ันข ึ้นก ับว ิธีก ารท ี่จ ะน ำ�ไปใช้ในก ารป ฏิบัติง าน ความเหมาะส มต ลอดจ นข ้อได้เปรียบแ ละเสียเปรียบ
ในการนำ�เทค นิคนั้นๆ ดังน ั้นจ ึงค วรทราบถึงป ัจจัยพ ื้นฐ านท ี่น ำ�ไปใช้ท างพันธุว ิศวกรรม เช่น การตัดต ่อและ
ขยายย ีน (DNA cloning) ในพ ืชห รือสัตว์ ที่ก ล่าวถึงกันม ากในป ัจจุบันนี้ค ือ สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม
(Genetically Modified Organisms, GMOs)
4.1 การส ร้าง DNA ลูกผสม (recombinant DNA) ในก ารสร้าง DNA ลูกผสมจ ะต ้องมี DNA หรือ
ยีนที่ต ้องการต ัดต่อหรือเคลื่อนย้าย และ DNA พาหะหรือเวคเตอร์ (vector) ซึ่งเป็น DNA ที่ทำ�ห น้าที่พ า
DNA หรือย ีนที่ต ้องการเข้าส ู่เซลล์เจ้าบ ้าน (host cell) และช ่วยให้ DNA ที่เข้าสู่เซลล์เจ้าบ้านน ั้นเพิ่มจำ�นวน
และแ สดงล ักษณะเฉพาะข องเซลล์ (phenotype) ออกม า ซึ่ง DNA พาหะน ี้อ าจเป็นพ ลาส มิด (plasmid) ฟาจ
(phage) หรือค อสม ิด (cosmid)
4.1.1 DNA พาหะ DNA พาหะหรือเวคเตอร์เป็น DNA ที่มีส มบัติเฉพาะด้านความส ามารถ
ในก ารเพิ่มจ ำ�นวนภ ายในเซลล์เจ้าบ้าน แม้ว่าจ ะปรับเปลี่ยนเป็น DNA ลูกผสมแ ล้วก็ตาม (DNA พาหะจะมี
ชิ้นส่วน DNA ที่ต ้องการสอดแทรกอ ยู่ภายใน) นอกจากน ี้ยังแสดงล ักษณะเฉพาะของ DNA พาหะน ั้นด ้วย
และเมื่อพลาสมิดนั้นเป็น DNA ลูกผสม พลาสมิดนั้นก็จะมีข้อมูลทางพันธุกรรมที่จะแปลรหัสจนได้เป็น
โมเลกุลของโปรตีนได้ ชนิดข อง DNA พาหะท ี่จ ะนำ�ม าใช้ขึ้นก ับชนิดข องเซลล์เจ้าบ้าน ดังนี้
1) พลาสมิด (plasmid) ส่วนใหญ่เป็นสาย DNA เส้นคู่รูปวงกลม มีขนาดน้อยกว่า
1 × 106 ดาลตัน (dalton) ซึ่งเป็นหน่วยม วลสาร ไปจนถึงม ากกว่า 200 × 106 ดาลต ัน พลาส มิดท ี่ใช้ในก าร
สรา้ ง DNA ลกู ผสมต อ้ งม คี วามส ามารถเพิม่ จ �ำ นวนในเซลลเ์ จา้ บ า้ นอ ยา่ งอ สิ ระ ไมข่ ึน้ ก บั จ �ำ นวนโครโมโซมข อง
เซลลเ์ จา้ บ า้ น มยี นี ท แี่ สดงล กั ษณะเฉพ าะท างฟ โี นไทปช์ นดิ ใดช นดิ ห นึง่ เพือ่ ส ามารถใชต้ ดิ ตามก ารเปลีย่ นแปลง
ของลำ�ดับเบสข อง DNA ในพ ลาสมิดน ั้นได้
ยีนท ีแ่ สดงล ักษณะเฉพ าะท างฟ โีนไทปท์ ีใ่ชก้ ันในพ ลาส มิด ได้แก่ ยีนท ีม่ รี หัสพ ันธุกรรม
ที่เกี่ยวข้องกับสมบัติในการต้านยาปฏิชีวนะ เป็นต้น โดยยีนประเภทนี้มีลำ�ดับเบสจำ�เพาะบางตำ�แหน่ง
(restriction site) ที่ส ามารถตัดออกจากกันด้วยเอนไซม์ต ัดจำ�เพาะ (restriction enzyme) การเขียนภ าพ
พลาส มิดจ ะเขียนเป็นร ูปว งกลมบ รรจขุ ้อมูลข องย ีนต ามแ นวว งกลมน ั้น รอบๆ พลาส มิดจ ะแ สดงต ำ�แหน่งข อง
พลาส มดิ ท ถี่ กู ต ดั ไดด้ ว้ ยเอนไซมต์ ดั จ �ำ เพาะแ ตล่ ะช นดิ พลาส มดิ มลี �ำ ดบั เบสท เี่ กีย่ วขอ้ งก บั ก ารเพิม่ จ �ำ นวนข อง
พลาสมิดเมื่ออยู่ในเซลล์เจ้าบ้าน เรียกว่า ออริ (ori) ซึ่งเป็นคำ�ย่อที่หมายถึง จุดเริ่มต้นของการเพิ่มจำ�นวน
DNA (origin of replication)
ปัจจุบันม ีพ ลาส มิดห ลายป ระเภทแ บ่งต ามส มบัติจ ำ�เพาะข องพ ลาส มิดแ ต่ละช นิด ซึ่งข ึ้น
กับล ักษณะค วามต ้องการท ี่จ ะน ำ�ไปใช้ พลาส มิดน ั้นจ ะม ีย ีนด ื้อต ่อย า เช่น แอมพิซ ิล ิน เทต ระไซค ล ิน เป็นต้น
บนย นี ด ื้อยาม ลี ำ�ดบั เอนไซมท์ ีต่ ดั จ �ำ เพาะส ามารถต ัดย ีนท เี่กีย่ วขอ้ งก ับก ารด ื้อยา พลาส มิดน ีเ้ มื่ออ ยูใ่ นเซลลใ์ด
จะทำ�ให้เซลล์น ั้นม ีสมบัติดื้อต ่อย า
