Page 166 - การจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์
P. 166
2-156 การจัดประสบการณ์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์
4.3.3 การเลอื กเฟน้ ย นี ท ต่ี อ้ งการโดยก ารอ าศยั ห ลกั ก ารข องก ระบ วนก ารไฮบ รไิ ดเซช นั (hybridi-
zation) ซึ่งจะใช้ DNA สายเดี่ยวที่มีลำ�ดับเบสจำ�เพาะที่เป็นคู่สมกับยีนที่ต้องการติดตาม จึงเรียก DNA
สายเดี่ยวนี้ว่า ตัวตรวจตาม (probe) โดยตัวตรวจตามนี้มีการติดฉลากด้วยสารชีวโมเลกุล เช่น ไบโอทิน
(biotin) เอนไซม์อัลคาไลน์ฟอสฟาเทส (alkaline phosphatase) หรือติดฉลากด้วยสารกัมมันตภาพรังสี
(radioactive labeling) เช่น ฟอสฟอรัส-32 (32P) เป็นต้น
หลกั ก ารท ัว่ ไปท �ำ โดยห ลงั จ ากท เี่ คลือ่ นย า้ ยพ ลาส มดิ ท มี่ ี DNA ลกู ผสมเขา้ ไปในแ บคทเี รยี แ ลว้
เลีย้ งแ บคทเี รยี บ นจ านเลีย้ งเชือ้ ไวใ้ หไ้ ดโ้ คโลนเี ดีย่ ว (single colony) แลว้ ท �ำ ส �ำ เนาโคโลนขี องแ บคทเี รยี ล งบ น
แผ่นไนโตรเซลลูโลส (replica plating) โดยน ำ�แ บคทีเรียบ นแ ผ่นไนโตรเซลลูโลสไปเลี้ยงบ นอ าหารเลี้ยงเชื้อ
ต่อจ นข นาดเหมาะส ม แล้วท �ำ ลายผ นังเซลลแ์ บคทีเรียเพื่อส กัดเอา DNA และแ ยก DNA สายค ูเ่ป็นส ายเดี่ยว
ด้วยสารละลายเบสแ ละความร ้อน ทำ�การต รวจติดตามยีนที่ต้องการด ้วยต ัวตรวจต ามโดย การไฮบ ริไดเซชัน
หากโคโลนีข องเซลล์ใดม ี DNA ลูกผสมท ี่ม ีย ีนท ี่ต ้องการอ ยู่ก ็จ ะเห็นก ารไฮบ ริไดเซช ันด ้วยก ารต ิดตามท ี่ส าร
ติดฉ ลากท ี่อยู่บ นตัวตรวจตามน ั้น เทคนิคแบบนี้เรียกว่า โคโลนีไฮบริไดเซช ัน (colony hybridization)
4.3.4 การเลือกเฟ้นหาโดยวิธีอิมมูโนวิทยาโดยใช้แอนติบอดี (antibody) ที่จำ�เพาะต่อโปรตีน
ที่ผลิตจ ากยีนท ี่ต้องการใน DNA ลูกผสม
4.4 พีซ อี าร์ (PCR) เทคโนโลยีท างพ ันธุว ิศวกรรมท ี่ท ำ�ให้ก ารต ัดต่อ DNA และการตรวจ DNA มี
การพัฒนาอย่างก้าวกระโดด คือ การพัฒนาปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอเรส หรือพีซีอาร์ (polymerase chain
reaction, PCR) โดยในป ี ค.ศ. 1983 นักช ีวเคมีช าวอ เมริกันชื่อ แคร ี มูลล ิส (Kary Mullis) พัฒนา PCR ขึ้น
เพื่อใช้ในก ารเพิ่มจ ำ�นวน DNA ในหลอดทดลองโดยอ าศัยก ารทำ�งานของเอนไซม์ DNA พอล ิเมอเรสในการ
สร้าง DNA สายใหม่โดยการจำ�ลองต ัวข อง DNA เดิม หลักการข อง PCR เลียนแ บบก ารจำ�ลองตัวของ DNA
ที่เกิดข ึ้นต ามธ รรมชาติในเซลล์
รอบก ารจ ำ�ลองต วั ข อง DNA เริ่มจ ากก ารท ำ� DNA ตน้ แบบท เี่ ปน็ ส ายค ใู่ หแ้ ยกอ อกจ ากก ันเป็น DNA
สายเดี่ยว 2 สาย โดยก ารใชค้ วามร อ้ นส งู ป ระมาณ 95 องศาเซลเซยี ส หลงั จ ากน ัน้ ล ดอ ุณหภมู ลิ งเหลอื ป ระมาณ
55-60 องศาเซลเซียส DNA สายเดี่ยวจะจับกับ DNA ชิ้นเล็ก (ขนาดป ระมาณ 18-25 เบส) ที่ท ำ�ห น้าที่เป็น
โมเลกุลตั้งต ้นหรือไพรเมอร์ที่ออกแบบม าให้มีลำ�ดับเบสท ี่มีค วามจ ำ�เพาะก ับป ลายขอ ง DNA ต้นแบบแ ต่ละ
เส้น หลังจากน ั้นเพิ่มอุณหภูมิขึ้นเป็น 72 องศาเซลเซียส เอนไซม์ DNA พอล ิเมอเรสจะเริ่มสร้าง DNA ต่อ
จากไพรเมอร์จ นในท ี่สุดจ าก DNA ต้นแบบส ายเดี่ยวได้เป็น DNA สายคู่ จึงเป็นการสิ้นสุด 1 รอบการจำ�ลอง
ตัวขึ้นใหม่
นำ�ผลที่ได้จ ากร อบที่ 1 ไปท ำ�ป ฏิกิริยาต ่อในรอบท ี่ 2 ก็จะได้จำ�นวน DNA สายค ู่ม ากขึ้นเป็นลูกโซ่
ปริมาณ DNA ที่เพิ่มข ึ้นจ ะเป็นจ ำ�นวน 2 เท่าข อง DNA ตั้งต ้นในแ ต่ละร อบข องป ฏิกิริยา นั่นค ือผ ลผลิต PCR
จะเพิม่ ข ึน้ เปน็ 2n เทา่ ข องจ �ำ นวน DNA เริม่ ต น้ ในร อบแ รก (n = จ�ำ นวนร อบข อง PCR) ดงั น ัน้ หากเริม่ ต น้ PCR
ด้วย DNA เพียง 1 เส้น ทำ� PCR จำ�นวน 20 รอบ จะได้ผลผลิตที่เหมือน DNA ต้นแบบจำ�นวน 1,048,576
เส้น ภายในเวลาป ระมาณ 2 ชั่วโมง ดังนั้น PCR (ภาพที่ 2.57) จึงสามารถเพิ่มจำ�นวน DNA ได้อย่างมากมาย
มหาศาล เป็นผลให้การศ ึกษาว ิจัยท ี่เกี่ยวข้องก ับ DNA เป็นไปอ ย่างสะดวกรวดเร็วขึ้น
