ตามรอยDNA

 มีทฤษฎียืนยันว่ายีนน่าจะอยู่ที่ chromosome  chromosome ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะมีจำนวนคงที่  chromosome  ประกอบด้วยโปรตีนและ DNA ส่วนของ DNA ที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตเรียกว่า ยีน DNA ทั้งหมดที่อยู่ในสิ่งมีชีวิต เรียกว่า genotype  DNA เป็น polynucleotide 2 สายบิดเป็นเกลียว  แต่ละสายเกิดจาก nucleotideต่อกันเป็นสายยาว nucleotide ประกอบด้วย ไนโตรจีนัสเบส น้ำตาลไรโบส และหมู่ฟอสเฟต DNA แต่ละโมเลกุลแตกต่างกันที่จำนวนของ nucleotide  และลำดับของ nucleotide  DNA เป็นสารพันธุกรรม

 

การทำงานของ  DNA

งานของ  DNA  คือ  ถ่ายทอดลักษณะจากรุ่นหนึ่งไปอีกรุ่นหนึ่ง   โดยมีขั้นตอนการทำงานดั้งนี้

 

    ขั้นแรก  DNA  Replication   การจำลองตัวเอง 

 

       ทรัพยากรที่ต้องใช้

  1.  RNA  polymerase

  2. DNA ligase

  3. nucleotide

  4. RNA primer

       การจำลองตัวเองของ DNA เริ่มจากเอนไซม์ DNA ไจเรส (DNA gyrase) หรือโทโปไอโซเมอเรส(topoisomerase)คลายปมเหนือจุดที่DNAสายเดี่ยวแยกตัวออกจากกัน (replication fork)เอนไซม์เฮลิเคสทำหน้าที่สลายพันธะไฮโดรเจนเพื่อทำให้ดีเอ็นเอเกลียวคู่แยกเป็นสายเดี่ยวจากนั้นโปรตีน SSB จะเข้ามาจับเพื่อป้องกันไม่ให้สายดีเอ็นเอมาจับกันอีกบริเวณที่มีการคลายเกลียวเป็นจุดเริ่มต้นของการสังเคราะห์ DNA
      การสร้างสาย leading  strand เมื่อ DNA สองสายคลายเกลียวแยกออกจากกันDNA polymerasจะสังเคราะห์leading  strand เป็นสายยาว โดยมีทิศทางจากปลาย  5, ไปยัง ปลาย  3,
        การสร้าง lagging  strand  DNA polymeras สังเคราะห์ DNA สายใหม่เป็นสายสั้นๆ Okazaki fragmentโดยมีทิศทาง 5, ไปยัง 3, จากนั้น DNA ligaseจะเชื่อมต่อ DNA สายสั้นๆให้เป็นDNA สายยาว

ผลที่ได้

     การจำลองตัวเองของ DNA(DNA REPLICATION)  แบบกึ่งอนุรักษ์(SEMI-CONSERVATIVE) ทำให้เกิดเป็น DNA สายใหม่ที่เหมือนเดิมทุกประการ

 

 

    ขั้นสอง  DNA  Transcription  การคัดลอกรหัสทางพันธุกรรม

DNA Transcription

        ทรัพยากรที่ต้องใช้ 

  1. DNA  แม่พิมพ์
  2. RNA  polymerase
  3. Ribonucleotide
  4. ATP

มีขั้นตอนดังนี้ 

    โดยเริ่มจาก RNA polymerase  ร่วมกับ ATP  เข้าจับ DNAแม่พิมพ์สลายพันธะไฮโดรเจนสาย  polynucleotide  2 สายแยกออกจากกันแล้วใช้สายใดสายหนึ่งเป็นสายแม่พิมพ์จากนั้นRibonucleotide  จะเข้ามาจับกับสาย DNA แม่พิมพ์ โดยที่  เบส U=A  ,C=G  RNA  polymerase  จะเชื่อม Ribonucleotide  เป็นสายยาวโดยบริเวณที่เชื่อมด้วยพันธะฟอสโฟไดเอสเทอร์บอนด์  มีทิศทางการสังเคราะหเริ่มจากปลาย 5’ ไป ปลาย  3’   โมเลกุล mRNA  ที่สังเคราะห์ได้จะไปยังไซโทราพลาสซึม

 

ผลที่ได้ 

       ได้สาย mRNA  ที่มีลำดับเบสเหมือนกับ  DNA  สาย sense  strand

 

 

ขั้นสาม  DNA  Translation  การแปลสภาพรหัสทางพันธุกรรม

Translation

            ทรัพยากรที่ต้องใช้ 

            1.mRNA

            2.ribosome หน่วยเล็ก

            3.ribosome  หน่วยใหญ่

            4.tRNA

 

มีขั้นตอนดังนี้

     การแปลรหัส (translation) เริ่มจาก mRNA จับกับไรโบโซมหน่วยเล็ก  และหน่วยใหญ่ แล้ว tRN จะนำกรดอะมิโน โมเลกุลแรก มาจับกับโคดอนของ mRNA จากนั้น tRNA โมเลกุลที่ 2 จะนำกรออะมิโนเข้ามาจับกับโคดอนของ mRNA ตัวถัดไป และระหว่างกรดอะมิโน โมเลกุลที่1และ2 จะมีการสร้างพันธะเพปไทด์เชื่อมกัน tRNA เมื่อใช้งานเสร็จแล้วก็จะหลุดออกมา ขณะที่สร้างโปรตีน ไรโบโซมจะเคลื่อนไปตามสาย mRNA โดยเคลื่อนจากปลาย 5' ไปยัง 3' เป็นเช่นนี้เรื่อยๆจนได้สาย polypeptide ซึ่งมีลำดับของกรดอะมิโนตามรหัสบนmRNAการอ่านรหัสจะอ่านทีละ 3 ตัวเรียกว่า Codone

 

 

ผลที่ได้

     ได้สาย polypeptide ซึ่งมีลำดับของกรดอะมิโนตามรหัสบนmRNAการอ่านรหัสจะอ่านทีละ 3 ตัวเรียกว่า Codone

 

    โดย  DNA สามารถจำลองตัวเองขึ้นได้ใหม่โดยมีโครงสร้างทางเคมีเหมือนเดิม และยังควบคุมการสังเคราะห์โปรตีน โดยการสร้าง mRNA กำหนดรหัสพันธุกรรมบน mRNA เพื่อกำหนดลำดับของกรดอะมิโนในโมเลกุลของโปรตีน โปรตีนเกี่ยวข้องกับการแสดงลักษณะทางพันธุกรรมและการดำรงชีวิต สิ่งแวดล้อมและสารเคมีมีผลให้โครงสร้างของ DNA เปลี่ยนแปลงไป การเปลี่ยนแปลงนี้เรียกว่า มิวเทชัน มิวเทชันที่เกิดกับเซลล์สืบพันธุ์สามารถถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อไปได้ จึงอาจเกิดลักษณะใหม่ในสิ่งมีชีวิตรุ่นต่อไป