Page 163 - การจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์
P. 163
กระบวนการดำ�รงช ีวิต 2-153
หากใช้เอนไซม์ต ัด DNA ของพ ลาส มิดท ำ�ให้ย ีนด ื้อต ่อย าแ อมพิซ ิล ิน ขาด อ อก เมื่อส ร้าง
DNA ลูกผสมโดยแ ทรกเอา DNA ที่เราต ้องการเข้าไปในต ำ�แหน่งที่พลาส มิดถูกตัด ทำ�ให้ DNA บริเวณยีน
ดื้อต ่อยาแอมพิซิล ิน มี DNA แปลกป ลอมจึงไม่ส ามารถทำ�งานได้ เซลล์เจ้าบ ้านที่ได้รับ DNA ลูกผสมนี้จ ึง
มีส มบัติไวต่อยาแอมพิซ ิล ิน แต่ยังคงด ื้อต่อยาเทตระไซคล ิน
2) ฟาจ (phage, bacteriophage) ฟาจเป็นไวรัสของแบคทีเรีย มี DNA สายคู่แบบ
เส้นต รง ขนาดประมาณ 48.5 กิโลเบส (kb) (1 กิโลเบส = 1,000 เบส) ที่ป ลายท ั้งส องข ้างมีส่วนข อง DNA
สายเดี่ยวขนาด 12 นิวค ลีโอไทด์ เรียกว ่า ตำ�แหน่งคอส (cos site) ฟาจส ามารถบ ุกรุกเข้าเซลล์เจ้าบ้านและ
สามารถเพิ่มจ ำ�นวน DNA ของฟ าจได้อ ย่างม ีประสิทธิภาพ
3) คอสมิด (cosmid) เป็นเวกเตอร์ที่พัฒนาขึ้นมาสำ�หรับการตัดต่อ และขยายยีนที่มี
DNA ขนาดใหญ่ ประมาณ 40-50 กิโลเบส และม ีส มบัติท ี่เป็นได้ท ั้งพ ลาส มิด และย ังม ีส มบัติข องฟ าจ คือ มี
ส่วนข อง DNA ทีเ่ป็นแ บบต ำ�แหน่งค อส การส ร้าง DNA ลูกผสมท ำ�ไดโ้ดยใชเ้อนไซมต์ ัดจ ำ�เพาะต ัดพ ลาส มิด
แล้วแ ทรก DNA ของฟ าจที่ม ีต ำ�แหน่งค อสอยู่ท ำ�ให้ได้คอสมิด จากนั้นตัดค อสม ิดให้เป็น DNA สายตรงท ี่
สามารถเชือ่ มต ่อก ับส าย DNA ทตี่ อ้ งการเคลือ่ นย า้ ย จะได้ DNA สายต รงท ีม่ สี ่วนข องค อสม ดิ ส ลบั ก บั DNA
ทตี่ ้องการเคลื่อนย า้ ยท เี่ ป็นส ายย าวต อ่ เนือ่ ง เมื่อม กี ารต ดั ส ว่ นท เี่ ปน็ DNA ลกู ผสมอ อกก จ็ ะถ กู น �ำ ม าป ระก อบ
เป็นฟ าจส มบูรณ์พ ร้อมท ี่จ ะเข้าส ู่เซลล์เจ้าบ ้านโดยก ระบวนการต ิดเชื้อไวรัสต ่อไป หลังจ ากเข้าส ู่เซลล์เจ้าบ ้าน
ก็จ ะม ีการสังเคราะห์ DNA ลูกผสมข ึ้นใหม่ภายในเซลล์เจ้าบ้านในแ บบเดียวกับพ ลาส มิด
4.1.2 การตัดต่อ DNA ลูกผสม กระบวนการนี้อาศัยการทำ�งานของเอนไซม์ตัดจำ�เพาะและ
เอนไซมเ์ ชือ่ มต อ่ โดยอ าศยั ห ลกั ก ารท วี่ า่ เอนไซมต์ ดั จ �ำ เพาะม กั จ ะต ดั DNA แลว้ ท �ำ ใหเ้ กดิ ป ลายเหนยี ว (sticky
end) หรือปลายท ู่ (blunt end) ขึ้นอ ยู่ก ับช นิดข องเอนไซม์ ลักษณะป ลายเหนียวน ี้ทำ�ให้ DNA 2 เส้น มา
จับกันแบบคู่สม (complementary base pair) และปลายดังกล่าวจะเชื่อมกันโดยเอนไซม์เชื่อมต่อชื่อว่า
DNA ไลเกส (DNA ligase)
4.2 การนำ� DNA ลูกผสมเข้าสู่เซลล์เจ้าบ ้าน วิธีการนำ� DNA ลูกผสมเข้าสู่เซลล์เจ้าบ ้านนั้นข ึ้นอ ยู่
กับช นิดข องเซลล์เจ้าบ้าน และ DNA พาหะซ ึ่งม ีว ิธีก ารสำ�คัญ 3 วิธี ดังต่อไปนี้
4.2.1 วธิ กี ารนำ� DNA ลกู ผสมซ งึ่ ม ี DNA พาหะค อื พ ลาส มดิ เขา้ ส แู่ บคทเี รยี ท เี่ ปน็ เซลลเ์ จา้ บ า้ น
(ภาพที่ 2.55) สารเคมีบางชนิด เช่น แคลเซียม (Ca2+) แมกนีเซียม (Mg2+) โพแทสเซียม (K+) และ
ไดเมทิลซัลโฟไซด์ (DMSO) สามารถทำ�ให้ผนังเซลล์ของแบคทีเรียมีสมบัติยอมให้สารชีวโมเลกุลผ่าน
เขา้ อ อก (permeability) ไดง้ า่ ยข นึ้ เรยี กเซลลท์ มี่ สี มบตั นิ วี้ า่ คอมพ เี ทนต เ์ ซลล์ (competent cell) วธิ กี ารเตร ยี ม
เพซลลาลสเ์จม้าิดบ ้าDนใNหAเ้ป็นสคามอามรพถเีเทกนาตะเ์ทซี่ผลนลม์ังคหี อลมายพวีเิธที แนตตว่์เิธซดีลั้งลเ์ดแิมลทะีส่พะรด้อวมกคทือี่จะกเาขร้าใสชู่แแ้ คบลคเทซีเียรมียคเมลื่ออไกรรดะ์ ต(Cุ้นaดC้วl2ย)
ค วามร้อนที่ 42 องศาเซลเซียส ซึ่งเรียกว่า วิธีช็อคด้วยความร ้อน (heat shock)
4.2.2 ทรานสเฟก ชัน (transfection) ในก รณีที่ DNA พาหะเป็นไวร ัสหรือฟ าจ เมื่อแบคทีเรีย
ติดเชื้อไวรัสแล้ว ไวรัสจ ะฉ ีดเอาส ่วนข อง DNA เข้าไปในเซลล์เจ้าบ้าน DNA ที่ต้องการเคลื่อนย ้ายจึงถูกส ่ง
ไปยังเซลล์เจ้าบ้านด้วย หลังจากนั้นไวรัสจะอาศัยกลไกของเซลล์เจ้าบ้านในการสร้างโครงสร้างสำ�คัญของ
