December 7, 2021

ห้องสมุดออนไลน์

ข่าวล่าสุด บทความดีๆ หาอ่านได้ที่นี่

เรียนรู้เรื่อง การกลายของยืน

Gene Mutation

เรียนรู้เรื่อง Gene Mutation การกลายของยืน

สำหรับการศึกษาในเรื่องของการกลายพันธุ์ของยีน Gene Mutation คืออะไร คำตอบก็คือ การเปลี่ยนแปลงสารพันธุกรรมของเซลล์ที่สามารถถ่ายทอดไปสู่รุ่นต่อไปได้ ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับยืนหรือโครโมโซม

การกลายพันธุ์ของยีน Gene Mutation อาจเกิดขึ้นจากสาเหตุ 2 ประการ คือ

  1. ตามธรรมชาติ (spontaneous mutation) เป็นการกลายที่เกิดจากสิ่งก่อการกลาย (mutagen) ที่มีอยู่แล้วตามธรรมชาติ เช่น รังสีดอสมิก สารเคมี อุณหภูมิ หรือเกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมบางอย่าง
  2. จากการซักนำ (induced mutation) เป็นการซักนำให้เกิดการกลายสูงขึ้นจากที่เกิดเองตามธรรมชาติ โดยสิ่งก่อการกลาย เช่น สารเคมี หรือรังสี

ตำแหน่งของการกลายพันธุ์ จะเป็นอย่างไร

ระดับของการกลายจำแนกตามตำแหน่งที่เกิดการกลายได้ออกเป็น 2 ชนิด ได้แก่

  1. ระดับโครโมโซม (chromosomal mutation) เป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับจำนวนหรือโดรงสร้างของโครโมโซม
  2. การกลายในระดับยีน เป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดกับโมเลกุลดีเอ็นเอ ครอบคลุมเพียง 1 – 3 นิวคลีโอไทป์

ลักษณะการกลายของยีน เป็นอย่างไร

เป็นการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของยืนที่เกิดขึ้นเฉพาะจุดซึ่งเกี่ยวข้องกับนิวคลีโอไทป์เบสเพียงไม่กี่โมเลกุล อย่างน้อยที่สุด 1 โมเลกุล ในยืนหนึ่ง ๆ สามารถทำให้ข่าวสารของยีนนั้นต่างไปจากเดิม การกลายของยีนแบ่งตามการเกิดได้ 2 ชนิด คือ

1.แบบเฟรมชิพท์ (frameshift mutation)

เป็นการเพิ่มหรือการขาดหายไปของนิวคลีโอไทป์เพียง 1 โมเลกุล ทำให้การอ่านรหัสทีละ 3 โมเลกุล เปลี่ยนไปจากเดิม เป็นผลให้โปรตีนที่สร้างจากยีนดังกล่าวไม่สามารถทำงานได้เหมือนเดิมหรือทำงานไม่ได้เลย

  1. เบสซับสติติวซัน (base substitution)

หรือคือ การเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากการเข้าแทนที่คู่ของเบสด้วยเบสอื่นในกลุ่ม เดียวกัน 2 กรณี ได้แก่

  • ทรานซิชัน (transition)คือ การแทนที่ด้วยเบสในกลุ่มเดียวกัน ได้แก่ในกลุ่มพิวรีน adenine (A) เข้าแทนที่ guanine (G) หรือกลับกัน และในกลุ่มไพริมิ คืน cytocine (C) เข้าแทนที่ thymine (T) หรือกลับกัน การเปลี่ยนแปลงแบบทรานซิชันนี้จะเกิดขึ้นระหว่างที่ดีเอ็นเอจำลองตัวเองซึ่งได้มีการเคลื่อนย้ายโปรตรอนหรืออิเล็คตรอนขึ้นกับเบสต่างๆ เรียกว่าทอโทเมอริกชิฟ (tautomeric shift)

ได้แก่ การเคลื่อนย้ายโปรตรอนจากตำแหน่งที่เป็นหมู่อะมิโน (-NH:) ไปยังตำแหน่งที่มีหมู่ -N ซึ่งเกิดเฉพาะกับเบส A หรือ C ทำให้เปลี่ยนรูปจากอะมิโน เป็นอิมิโนหรือการเคลื่อนย้ายจากตำแหน่งที่เป็นหมู่อิมิโน (=NH) ไปยังตำแหน่งที่เป็นหมู่ดีโต (=0) ทำให้เปลี่ยนจากรูปดีโตไปเป็นอินอล(OH) ซึ่งเกิดเฉพาะกับ G และ T ผลจากการเคลื่อนย้ายตำแหน่งของโปรตรอนหรืออิเลคตรอน ดังกล่าวทำให้คุณสมบัติในการจับคู่ของเบสเปลี่ยนไปด้วย จึงเกิดการกลายพันธุ์ขึ้นเมื่อเซลล์จำลองตัวเองในรอบต่อไป

  • ทรานสเวอร์ชั่น (transversion) คือ การเปลี่ยนแปลงแบบสลับคู่ของเบส เช่น การเข้าแทนที่ของพิวรีนด้วยไพริมิดีนหรือไพริมิดีนเข้าแทนที่พิวรีนจะเกิดขึ้นในช่วงระยะที่มีการซ่อมแซมสายดีเอ็นเอ (DNA repair process) การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับเบสคู่ใดคู่หนึ่งทำให้เกิดการสร้างกรดอะมิโนตัวใหม่ต่างไปจากเดิม

แสดงถึงการสร้างรหัสพันธุกรรมที่ผิดปกติไปจากเดิมเรียกว่า มิสเซนต์ มิวเทชัน (missense  mutation)  บางครั้งอาจมีความผิดปกติที่เกิดขึ้นกับคู่เบสแล้วทำให้เกิดเทอร์มิเนเตอร์โคดอน (terminator codon) ได้แก่ UAA UAG UGA ซึ่งเป็นรหัสสำหรับยุติการสร้างโพลิเปปไทคเรียกว่านอนเซนซ์ มิวเทชัน (non-sense mutation) ทำให้เกิดเป็นเส้นโพลิเปปไทด์ที่ไม่สมบูรณ์ เช่น

 

ดังนั้นการกลายพันธุ์ของยีนมีผลให้เกิดลักษณะดีและไม่ดีขึ้นได้ หรือบางครั้งอาจทำอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตถึงตายได้ แต่อย่างไรก็ตามการกลายพันธุ์บางชนิดก็ช่วยให้พืชสามารถปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนไปได้

 

หากต้องการอ่านเรื่องอื่นๆเพิ่มเติม คลิกที่นี่

หรือ ที่นี่