จีโนม (genome) เป็นคำใหม่คำหนึ่งของสาขาวิชาพันธุศาสตร์และอณูชีววิทยายุคใหม่ หมายถึง ข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตหนึ่ง ๆ สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต้องประกอบด้วยสารพันธุกรรม โดยอาจอยู่ในรูปของดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอ สำหรับเก็บรหัสเพื่อใช้ในการสร้างโปรตีนต่าง ๆ ที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิต ซึ่งในสิ่งมีชีวิตชั้นสูง (ได้แก่สัตว์และพืช) โดยนับรวมทั้งส่วนที่เป็นยีนและส่วนที่ไม่มีการถอดรหัสด้วย คำว่าจีโนมนี้ใช้ครั้งแรกเมื่อ ค.ศ. 1920 โดย ฮันส์ วิงค์เลอร์ ศาสตราจารย์ด้านพฤกษศาสตร์ มหาวิทยาลัยฮัมบูร์ก ประเทศเยอรมนี พจนานุกรมภาษาอังกฤษฉบับอ็อกซ์ฟอร์ดเสนอว่า คำนี้มาจากการผสมระหว่างคำว่า ยีนกับโครโมโซม
ภาพ จีโนม
ที่มา https://pixabay.com , Clker-Free-Vector-Images
จีโนม (Genome) อยู่บนดีเอ็นเอ (DNA) ซึ่งในสิ่งมีชีวิตชั้นสูง DNA มีอยู่ในส่วนของนิวเคลียสภายในเซลล์ มีโครงสร้างเป็น 2 สาย ไขว้กันเป็นเกลียว แต่ละสายประกอบด้วยน้ำตาลและเบส 4 ชนิดคือ A, T, G และ C จับคู่กัน เรียกว่าคู่เบส เรียงต่อกันไปเป็นเส้นยาว เส้นของ DNA โดยมากจะปะปนอยู่กับโปรตีนบางชนิด ขดตัวรวมกันอยู่เรียกว่า โครโมโซม ในแต่ละเซลล์ของมนุษย์มีโครโมโซมอยู่ 23 คู่หรือ 46 ชิ้น จีโนมคือมวลสารพันธุกรรมทั้งหมดที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตอย่างปกติของสิ่งมีชีวิต ซึ่งในกรณีของสิ่งมีชีวิตชั้นสูง จีโนมก็คือ ชุดของ DNA ทั้งหมดที่บรรจุอยู่ในนิวเคลียสของทุก ๆ เซลล์นั่นเอง ซึ่งเราอาจกล่าวได้ว่า จีโนม ก็คือ พิมพ์เขียวของสิ่งมีชีวิต หรือ ข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดที่จำเป็นใช้ในการสร้างและจำเป็นต่อการดำรงชีวิตอย่างปกติของสิ่งมีชีวิตชนิดใดชนิดหนึ่ง
การศึกษาจีโนมส่วนมากศึกษาการหาลำดับคู่เบสในสาย DNA ทั้งหมด (genome sequencing) ซึ่งส่วนใหญ่กระทำในสิ่งมีชีวิตคือมนุษย์ นอกจากนั้นยังศึกษาในสิ่งมีชีวิตประเภทอื่น ๆ ทั้งสัตว์และจุลินทรีย์ เช่น หนู แมลงหวี หนอนตัวกลม ยิสต์ แบคทีเรีย
การถอดลำดับจีโนม
การถอดลำดับจีโนมมีกรรมวิธีที่สำคัญ ดังต่อไปนี้
จีโนมของข้าวสาลี
ข้าวสาลี ธัญพืชที่ให้พลังงานและสารอาหารหลายประเภทเช่น คาร์โบไฮเดรต โปรตีนอย่างกลูเตนที่เป็นไกลโคโปรตีน รวมทั้งวิตามิน และแร่ธาตุ แต่ปัญหาอย่างหนึ่งของพืชชนิดนี้คือ เติบโตในสภาพอากาศร้อนแห้งได้ยาก และเมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงทางสภาพอากาศที่ร้อนขึ้น ข้าวสาลีจะหดตัวลง มีรายงานว่านักวิจัยซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์ สาขาทางด้านพันธุศาสตร์จากหลายสถาบันกว่า 200 คน จาก 20 ประเทศ สามารถสร้างแผนที่ข้อมูลพันธุกรรมทั้งหมดหรือจีโนม (genome) ของข้าวสาลีสายพันธุ์ Triticum aestivum นั่นเป็นสิ่งสำคัญที่แสดงให้เห็นว่าจีโนมข้าวสาลีมียีนทั้งหมด 107,891 ตัว โดยจีโนมที่มีความซับซ้อนมีอยู่ 16,000 ล้านคู่เบสของโครงสร้างของสารพันธุกรรมหรือดีเอ็นเอ (DNA) ซึ่งแผนที่พันธุกรรมดังกล่าวจะเป็นประโยชน์อย่างมหาศาลสำหรับการเพาะพันธุ์ข้าวสาลีเพื่อเร่งการพัฒนาพันธุ์ใหม่ ๆ ให้ดีขึ้น
จีโนม กับการรักษาโรคถึงระดับพันธุกรรม
ผลการศึกษาตีพิมพ์ในวารสาร Nature นักวิจัยวิเคราะห์มากกว่า 7,580 จีโนม หรือรหัสพันธุกรรมที่พบในโรคมะเร็ง และพบว่ามี 21 ชนิดที่เป็นลายพิมพ์ หรือ “signature” ของกระบวนการก่อกลายพันธุ์ DNA เรื่องนี้นับเป็นขั้นตอนสำคัญที่ค้นพบกระบวนการที่จะนำไปสู่การเป็นโรคมะเร็ง การวิเคราะห์ยีนโดยละเอียดช่วยให้เราสามารถสาเหตุการเกิดของมะเร็งได้ เนื่องด้วยเพราะมะเร็งทุกชนิดเกิดจากการกลายพันธุ์ของ DNA ภายในเซลล์ของร่างกาย
ทีมวิจัยพยายามวิเคราะห์รหัสพันธุกรรมในผู้ป่วยมะเร็ง เพื่อหารูปแบบของยีนหรือลายพิมพ์ มะเร็งทุกชนิดมีลายมือ 2 หรือ 3 ชนิด ซึ่งแสดงว่ามีหลายกระบวนการที่ทำงานร่วมกันก่อให้เกิดมะเร็ง ซึ่งพบว่า รายงานการวิจัยแสดงให้เห็นว่า มะเร็งแต่ละชนิดมีการกลายพันธุ์ที่ต่างกัน ขณะที่การก่อกลายพันธุ์ 2 ตำแหน่งทำให้เป็นมะเร็งปากมดลูก แต่มี 6 ตำแหน่งที่ทำให้เกิดมะเร็งตับ และลายพิมพ์บางตำแหน่งพบในมะเร็งหลายชนิด ขณะที่บางลายพิมพ์พบเฉพาะในมะเร็งชนิดหนึ่ง จากมะเร็งทั้งหมด 30 ชนิด มี 25 ชนิดที่มีลายพิมพ์สัมพันธ์กับการมีอายุ โดยทีมวิจัยค้นพบว่าเอนไซม์ตระกูล APOBECs เป็นตัวทำให้ DNA กลายพันธุ์ และเชื่อมโยงกับการเกิดมะเร็งราว 15 ชนิดหรือครึ่งหนึ่งของมะเร็งทั้งหมด APOBECs อาจถูกกระตุ้นเมื่อร่างกายตอบสนองต่อเชื้อไวรัส อาจทำให้ลายพิมพ์เกิดการชำรุดในจีโนมโดยเอนไซม์ในการป้องกันเซลล์จากไวรัส
แหล่งที่มา
จีโนม (Genome) คือ อะไร (What is Genome ?). สืบค้นเมื่อวันที่ 22 สิงหาคม 2561. จาก http://www.thaibiotech.info/what-is-genome.php
จีโนม (GENOME) . สืบค้นเมื่อวันที่ 22 สิงหาคม 2561. จาก http://www.thaibiotech.info/what-is-genome.php
นักวิทย์ทำข้อมูลละเอียดของจีโนมข้าวสาลีสำเร็จ . สืบค้นเมื่อวันที่ 22 สิงหาคม 2561. จาก
https://www.thairath.co.th/content/1363101
จีโนม. สืบค้นเมื่อวันที่ 22 สิงหาคม 2561. จาก www.wikiwand.com/th/จีโนม
ศึกษายีนรู้ต้นเหตุมะเร็ง . สืบค้นเมื่อวันที่ 22 สิงหาคม 2561. จาก www.wikiwand.com/th/จีโนม
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กระทรวงศึกษาธิการ เป็นหน่วยงานของรัฐที่ไม่แสวงหากำไร ได้จัดทำเว็บไซต์คลังความรู้ SciMath เพื่อส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยีทุกระดับการศึกษา โดยเน้นการศึกษาขั้นพื้นฐานเป็นหลัก หากท่านพบว่ามีข้อมูลหรือเนื้อหาใด ๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุด
The Institute for the Promotion of Teaching Science and Technology (IPST), Ministry of Education, a non-profit organization under the Thai government, developed SciMath as a website that provides educational resources in Science, Mathematics and Technology. IPST invites visitors to use its online resources for personal, educational and other non-commercial purpose. If there are any problems, please contact us immediately.
Copyright © 2018 SCIMATH :: คลังความรู้ SciMath. Terms and Conditions. Privacy. , All Rights Reserved.
อีเมล: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. (ให้บริการในวันและเวลาราชการเท่านั้น)