boil blog

รวมความรู้และ keyword สำคัญวิชาชีววิทยาม.ปลาย

17 กุมภาพันธ์ 2551

โครโมโซม เทียม

โครโมโซมเทียม

ผลงานชิ้นโบแดงทางพันธุศาสตร์ชิ้นลาสุด คือ กรที่เราสามารถสร้างโครโมโซมเทียมของมนุษย์ได้เป็นครั้งแรก

นักวิจัยผู้มีความสามารถในงานนี้ คือ ฮันทิงตัน วิลลาร์ด และคณะ แห่งมหาวิทยาลัยเคส เวสเทอร์น รีเสิร์ฟ ที่เมืองคลีฟแลนด์ รัฐโอไฮโอ วิลลาร์ดได้ล้มเลิกความเชื่อที่ว่าต้องมีโครโมโซมซะก่อนจึงจะสร้างสิ่งมีชีวิตขึ้นได้ พวกเขาหวังว่าโครโมโซมเทียมนี้คงจะช่วยทำให้เราเข้าใจถึงการทำงานของโครโมโซมและอาจจะนำมาใช้เป็นพาหนะที่ดีสำหรับขนส่งดีเอ็นเอเข้าในเซลล์ของคนไข้ที่กำลังได้รับการรักษาด้วยยีน เพื่อให้ดีเอ็นเอที่เหมาะสมเข้าไปในเซลล์ผู้ป่วยที่มีโรคทางพันธุกรรมหรือมียีนที่ทำหน้าที่บกพร่องและยีนดี ๆ ที่ใส่เข้าไปนี้จะช่วยสร้างสารที่ขาดไปให้สมบูรณ์เหมือนคนปกติ

โครโมโซมนั้นประกอบด้วยดีเอ็นเอที่มาเรียงตัวกันทำหน้าที่เป็นพิมพ์เขียวหรือแม่แบบสำหรับการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของบรรดาสิ่งมีชีวิตทั้งหลายนับตั้งแต่สิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ อย่างยีสต์ไปจนถึงสิ่งมีชีวิตที่ใหญ่และซับซ้อนอย่างมนุษย์เรา โครโมโซมของยีนต์นั้นจัดได้ว่ามีรูปแบบง่าย ๆ จึงถูกนำมาศึกษาจนทะลุปรุโปร่งแล้วก็มีการสร้างโครโมโซมมนุษย์ได้ ทั้งนี้ก็เพราะว่า โครโมโซมของเราใหญ่มากและยังลึกลับซับซ้อนยากแท้หยั่งถึง

คุณวิลลาร์ดกล่าวว่า "โครโมโซมนั้นถูกมองว่าเป็นวัตถุลึกลับเสมอมา นับตั้งแต่ช่วงต้นศตวรรษนี้แล้วที่มีการค้นพบว่าโครโมโซมนี้เองที่เป็นตัวนำพายีนที่มีความสำคัญต่อพันธุกรรม งานวิจัยของเราก็คือ การสร้างชิ้นส่วนของโครโมโซมเหมือน ๆ กับที่ร่างกายของคนสร้างขึ้นมาให้ได้"

ทีมวิจัยของวิลลาร์ดได้พบข้อพิสูจน์ที่บรรดานักพันธุศาสตร์ต่างสงสัยกันมานานที่ว่าโครโมโซมมนุษย์นั้นต้องมีดีเอ็นเอแบบพื้นฐานอยู่สามรูปแบบ แบบแรกคือ ดีเอ็นเอที่ถอดรหัสเป็นข้อมูลทางพันธุกรรมที่ถ่ายทอดได้ สำหรับในการสร้างโครโมโซมนี้ ทีมของวิลลาร์ดใช้ดีเอ็นเอจากเซลล์เม็ดเลือกขาวของเจ้าหน้าที่ในห้องปฏิบัติการนั่นเอง

ส่วนผสมตัวสำคัญอันที่สองก็คือ เทโลเมียร์ ซึ่งเป็นดีเอ็นเอที่มีลำดับซ้ำ ๆ กันมาต่อเรียงกันเป็นแถวยาวและจะปรากฏอยู่ที่ตอนหัวและท้ายของแท่งโครโมโซมเท่านนั้น วิลลาร์ดอธิบายว่า "เทโลเมียร์ก็เหมือนฝาที่ปิดหัวปิดท้ายของโครโมโซมที่คอยปกป้องคุ้มครองไม่ให้ดีเอ็นเอถูกทำลายไป นอกจากนี้ก็ยังคอยป้องกันไม่ให้โครโมโซมแต่ละแท่งมาพันกันนุงนังจนทำให้ข้อมูลทั้งหลายยุ่งเหยิงไปหมด" ทีมวิจัยสร้างเทโลเมียร์โดยต่อหน่วยดีเอ็นเอสังเคราะห์หน่วยสั้น ๆ หลายพันหน่วยเข้าด้วยกัน

ส่วนผสมตัวที่สามก็คือ เซนโทรเมียร์ ซึ่งทำหน้าที่เหมือนนั่งร้านที่ทำให้โครโมโซมที่กำลังจะแบ่งตัวสามารถจากกันได้เมื่อมีการแบ่งเซลล์ เซนโทรเมียร์ก็เหมือนกับเทโลเมียร์ตรงที่ประกอบด้วยลำดับดีเอ็นชุดสั้น ๆ ที่เหมือนกันมาต่อซ้ำ ๆ กัน เซนโทรเมียร์จะมีลักษณะเป็นรอยคอดที่อยู่ตรงกลางโครโมโซม วิลลาร์ดและคณะได้บรรยายผลงานของเขาในวารสาร Nature Genetics (ฉบับที่ 15 หน้า 345 ปี 1997) ไว้ว่า พวกเขาได้สร้างเซนโทรเมียร์เทียมได้เป็นครั้งแรกโดยการใช้หน่วยของเบสเรียกว่า อัลฟาแซตเทลไลต์ ดีเอ็นเอมาต่อเข้าด้วยกัน

ลำดับต่อมา วิลลาร์ดก็เอาส่วนผสมทั้งสามมาใส่เข้าไปในเซลล์มะเร็งของมนุษย์ที่เพาะเลี้ยงเอาไว้ วีธีการโดยย่อก็คือเขาใช้หยดไขมันขนาดเล็กมาห่อหุ้มส่วนผสมของเขา ซึ่งจะถูกสอดผ่านเยื้อหุ้มเซลล์ที่มีไขมันเป็นองค์ประกอบเหมือนกันได้อย่างง่ายดาย

พวกเขาพบว่า เซลล์ที่เพาะเลี้ยงไว้จะนำเอาส่วนผสมที่ถือเป็นสารแปลกปลอมนี้เข้าไปไว้ในโครโมโซมเทียมที่เซลล์สร้างเองจากส่วนประกอบที่เป็นสารแปลกปลอม และโครโมโซมนี้ยังสามารถจะถูกถ่ายทอดไปยังเซลล์ลูกพร้อมกันกับโครโมโซมมนุษย์อันจริงด้วย ซึ่งเป็นข้อพิสูจน์ได้ดีเลยว่า โครโมโซมเทียมนี้นอกจากใช้งานได้แล้วยังถูกถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้เหมือนโครโมโซมธรรมดาด้วย

ถึงตอนนี้เราก็รู้ซึ่งถึงความลับของโครโมโซมมนุษย์เป็นอย่างดีแล้ว บรรดานักพันธุศาสตร์ก็จะสามารถนำความรู้ต่าง ๆ ที่ได้มาปะติดปะต่อจนได้รู้ว่าโครโมโซมทำงานอย่างไร ซึ่งนับเป็นการเปิดประตูสู่ความเข้าใจกฏของโครโมโซม โครโมโซมเหล่านี้จะเป็นอุปกรณ์อย่างดีที่จะใช้ขนส่งยีนตที่เป็นประโยชน์เข้าไปในคนไข้ที่กำลังได้รับการรักษาดัวยวิธียีนบำบัดปกติแล้วเราใช้ไวรัสที่ร้างขึ้นด้วยวิธีทางพันธุวิศวกรรมเพื่อให้ไม่มีอันตรายเป็นตัวขนส่งยีนเข้าไปในเซลล์ อย่างไรก็ตามไวรัสพวกนี้ก็อาจจะกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันในคนไข้หรือไปรบกวนยีนที่ทำหน้าที่ป้องกันมะเร็งได้

นับได้ว่างานนี้ถือเป็นก้าวสำคัญที่จะนำไปสู่การสร้างโครโมโซมเทียมของมนุษย์ขึ้นมาใช้งานจริง ๆ

โดย หว้าพลัม 2540 "โครโมโซมเทียม" อัพเดท 12(136) : 26-27

Posted by : nitt
เวลา : 18:37
จำนวนผู้อ่าน : 6698 คน
Url เรื่องนี้คือ : http://edunews.eduzones.com/boil/3061
print