การค้นพบสารพันธุกรรม
☁ จากที่ T.H. Morgan และคณะ ได้ค้นพบว่า ยีนที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมต่างๆ นั้น อยู่บนโครโมโซม ซึ่งโครโมโซมจะประกอบไปด้วย DNA กับโปรตีน นักวิทยาศาสตร์จึงคิดว่าสารเคมีกำหนดลักษณะทางพันธุกรรมนั้น น่าจะเป็นสารพวกนี้
☁ วอลเตอร์ ซัตตัน เสนอว่า ยีนน่าจะอยู่บนโครโมโซม เพราะคุณสมบัติหลายประการคล้ายกัน เช่น การมี 2 ชุด, สามารถถ่ายทอดได้, มีการแยกออกจากกันใน meiosis, มีการรวมอย่างสุ่ม, แต่ละครึ่งได้มาจากพ่อหรือแม่ ต่อมามีการใช้สีฟุคซินย้อมติด DNA และพบว่าสีติดเยอะบริเวณโครโมโซม จึงสันนิษฐานว่า DNA คือสารพันธุกรรม
☁ วอลเตอร์ ซัตตัน เสนอว่า ยีนน่าจะอยู่บนโครโมโซม เพราะคุณสมบัติหลายประการคล้ายกัน เช่น การมี 2 ชุด, สามารถถ่ายทอดได้, มีการแยกออกจากกันใน meiosis, มีการรวมอย่างสุ่ม, แต่ละครึ่งได้มาจากพ่อหรือแม่ ต่อมามีการใช้สีฟุคซินย้อมติด DNA และพบว่าสีติดเยอะบริเวณโครโมโซม จึงสันนิษฐานว่า DNA คือสารพันธุกรรม
☁ ช่วงปี 1940 นักวิทยาศาสตร์ คิดว่าโปรตีนน่าเป็นสารพันธุกรรม เนื่องจากมีความหลากหลาย (heterogeneity) และมีหน้าที่จำเพาะ (specific function) แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ค่อยรู้จัก nucleic acid และมีโมเลกุล nucleic acid มีลักษณะที่เรียบง่าย (โปรตีนมี subunit 20 ชนิด, ส่วน nucleic acid มี subunit 4-5 ชนิด)
☁ การศึกษาสารพันธุกรรมโดย Frederick Griffith ใช้เชื้อแบคทีเรีย Pneumococcus (Streptococcus pneumoniae) ซึ่งเป็นเชื้อที่ทำให้เกิดโรค "ปอดบวม" โดยมี 2 สายพันธุ์ ได้แก่
III S (สายพันธุ์ S) มีแคปซูลห่อหุ้ม เป็นเชื้อสายพันธุ์รุนแรง ก่อโรคทำให้ถึงตาย
II R (สายพันธุ์ R) ไม่มีแคปซูลห่อหุ้ม เป็นเชื้อสายพันธุ์ไม่รุนแรง
Frederick Griffith
การทดลองของ F. Griffith
ข้อสรุปของการทดลอง
เซลล์แบคทีเรียที่ตายแล้ว สามารถถ่ายทอด ความสามารถบางอย่างให้กับแบคทีเรียที่มีชีวิตอยู่ได้
☁ ผลงานของ F. Griffith ทำให้เราค้นพบกระบวนการ Transformation ซึ่งเป็นการถ่ายทอดพันธุกรรมจากเซลล์แบคทีเรียที่ตายไป ไปให้อีกเซลล์หนึ่งได้
☁ ในปัจจุบัน Transformation หมายถึง กระบวนการนำ DNA จากภายนอกเซลล์แต่สมัยนู้น ยังไม่ทราบว่าสารพันธุกรรม เป็นสารประเภทใดกันแน่ ดังนั้นจึงมีนักวิทยาศาสตร์ศึกษาสารชีวโมเลกุล 3 ชนิด คือ DNA, RNA และโปรตีน
☁ ในปี 1944 นักวิทยาศาสตร์ 3 คน คือ Avery, McLeod และ McCarty ทำการทดลองเพื่อหาว่าสารชนิดใดกันแน่ คือ สารพันธุกรรมโดยใช้เวลา 14 ปี
Maclyn McCarty Colin Munro MacLeod Oswald Theodore Avery
การทดลองของ Avery, McLeod และ McCarty
ข้อสรุปของการทดลอง
สารที่เป็นสารพันธุกรรมน่าจะเป็น DNA
☁ นักวิทยาศาสตร์พบว่าไวรัสบางชนิด สามารถถ่ายทอด DNA เข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย เรียกว่า Bacterio phage
☁ โดยเมื่อไวรัสฉีด DNA ของมันเข้าไปในเซลล์แบคทีเรียแล้ว จะทิ้งโปรตีนที่เป็นเปลือกเอาไว้นอกเซลล์
☁ Hershey และ Chase ได้ทำการทดลองโดยใช้ Bacteriophage ในการศึกษาการถ่ายทอด DNA เข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย เพื่อยืนยันว่า DNA คือ สารพันธุกรรม
Martha Cowles Chase and Alfred Day Hershey
การทดลองของ Hershey and Chase
☁ ในการทดลองจะใช้ Bacteriophage ติดเชื้อเข้าไปในเซลล์แบคทีเรีย E. coli
☁ ทำเครื่องหมาย (lable) Phage โดยใช้สารไอโซโทปที่แผ่รังสีได้ (radioisotope)
Phosphorus - 32 ติดฉลากที่ DNA ของไวรัส
Sulfer - 35 ติดฉลากที่โปรตีนเปลือกไวรัส
☁ เมื่อไวรัสติดเชื้อเข้าไปในเซลล์แบคทีเรียแล้ว ทำการตรวจสอบหาปริมาณ Phosphorus - 32 และ
Sulfer - 35 ในรุ่นต่อๆมา
ข้อสรุปของการทดลอง
ไวรัสสามารถถ่ายทอดพันธุกรรมเข้าไปในเซลล์แบคทีเรียได้ และสารพันธุกรรมนั้น คือ DNA โดยทิ้งโปรตีน เอาไว้นอกเซลล์
อ้างอิง
⚪ เอกสารประกอบการเรียน รายวิชาชีววิทยา WE BY THE BRAIN
⚪ หนังสือชีววิทยา สำหรับมัธยมปลาย BIO by TENT
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น