การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีของDNA

ขอข้อมูลการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีของDNA หน่อยครับ ใครมีบ้าง

จะไปทำงานสัปดาห์วิท คับ


ความคิดเห็นที่ 2 

bee4849
13 ก.ย. 2552 20:00
  1. {#emotions_dlg.d4}{#emotions_dlg.d4}18.4การประยุกจ์ใช้เทคโนโลยีของDAN
    18.4.1 การประยุกต์ใช้ในเชิงการแพทย์และเภสัชกรรม
          การวินิจฉัยโรค
           ปัจจุบันมีการนำเอาเทคโนโลยีของDNAมาใช้ในการวินิจฉัยโรคที่เกิดจากการติดเชื้อต่างๆ เช่น เชื้อไวรัส โดยการใช้เทคนิคPCR เพื่อตรวจสอบว่ามีจีโมนของไวรัสอยู่ในสิ่งมีชีวิตนั้นหรือไม่ ซึ่งเป็นเทคนิคที่มีความไวสูง
     และสามารถตรวจพบได้โดยมีตัวอย่างเพียงเล็กน้อย เทคนิคนี้ได้นำมาใช้ในการตรวจวิเคราะห์การติดเชื้อ HIVเป็นต้น
           จากความรู้ทางพันธุศาสตร์ การค้นพบเครื่องหมายทางพันธุกรรมเชื่อมโยงกับแอลลีลที่ก่อโรค และลำดับนิวคลีโอไทล์ จึงสามารถนำไปใช้ในการตรวจวินิจฉัยโรคทางพันธุกรรมก่อนจะมีอาการของโรคหรือเป็นเพียงพาหะ
    ซึ่งทำให้สามารถป้องกันการถ่ายทอดลักษะณะดังกล่าวได้อย่างถูกต้อง
            การบำบัดด้วยยีน
            จากความรู้เกี่ยวกับความผิดปกติต่างๆในคนที่เกิดความบกพร่องของยีน หากสามารถใส่ยีนที่ปกติเข้าไปในเซลล์ร่างกาย หรือเนื้อเยื่อที่แสดงอาการผิดปกติ แล้วทำให้ยีนนั้นแสดงออกเมื่อมีสารโปรตีนที่ปกติในบริเวณดังกล่าว 
    จึงอาจเป็นแนวทางหนึ่งที่จะช่วยทำให้บำบัดอาการบกพร่องที่เกิดขึ้นได้
             ในปัจจุบันเทคนิคหนึ่งที่ใช้ในการถ่ายยีนปกติ  เพื่อใช้ในการทำยีนบำบัด คือการใช้ไวรัสชนิดหนึ่งเป็นตัวนำยีนที่ต้องการถ่ายเข้าสู่เซลล์คน ซึ่งยีนของไวรัสที่เป็นอันตรายต่อคนจะถูกตัดทิ้ง แล้วใส่ยีนของคนที่ต้องการเข้าไปแทนที่
    ไวรัสที่สร้างขึ้นใหม่นี้จะมียีนที่ต้องการแทรกอยู่ และจะมีความสามารถในการแทรกจีโนมของตัวมันเข้าสู่โครโมโซมคนได้ แต่ไม่สามารถจำลองตัวเองเองเพิ่มจำนวนได้ เนื่องจากยีนที่ทำหน้าที่ดังกล่าวที่มีอยู่เดิมในไวรัสได้ถูกตัดทิ้งไปแล้ว
              ในสหรัฐอเมริกา การรักษาด้วยยีนบำบัด(gene therapy)แต่ละกรณีจะต้องมีการตรวจสอบอย่างเคร่งครัดในทุกขั้นตอน เพื่อคำนึงถึงความปลอดภัยของผู้รับการรักษา ตัวอย่างของโรคที่มีการรักษาด้วยการบำบัดยีนแล้ว เช่น Severe Combined Immunodefiency Disorder (SCID)
    ซึ่งโรคนี้เป็นโรคทางพันธุกรรม ผู้ที่เป็นโรคนี้ไม่สามารถสร้างภูมิคุ้มกันได้มักเสียชีวิตจากการติดเชื้อเพียงเล็กน้อย
     
               อย่างไรก็ดีการบำบัดด้วยยีนยังไม่ที่แพร่หลาย แลละต้องใช้ด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่ง เนื่องจากยังมีปัญหาทางด้านเทคนิคในการใช้  ตังอย่างเช่น การควบคุมกิจกรรมของยีนที่ใส่ให้กับเซลล์ให้มีการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ต้องการอย่างเหมาะสมได้อย่างไร การแทรกตัวของยีนเข้าสู่จีโนมของคน
    ทำอย่างไรเมื่อแทรกแล้วจึงจะไม่ไปทำให้เกิดมิวเทชันในยีนอื่นที่ปกติอยู่แต่เดิม และไวรัสที่ใช้เป็นพาหะในการนำยีนเข้าสู่จีโนมคนนั้นสามารถบรรจุยีนได้อย่างจำกัด ไม่สามารถใส่ยีนที่มีขนาดใหญ่ ดังนั้นจึงต้องมีการศึกษาวิธีการหรือเทคนิคในมีความเหมาะสมต่อการใช้ยีนบำบัดให้มากขึ้น
             นอกจากนี้ในการทำยีนบำบัด ยังมีข้อโต้แย้งเชิงจริยธรรมเกิดขึ้นในสังคม ว่าหากเราทราบความผิดปกติของยีนต่างๆแล้ว เราควรบำบัดข้อบกพร่องในเซลล์ตั้งต้นที่จะสร้างเซลล์ไข่และตัวอสุจิหรือไม่หากอนุญาตให้มีการบำบัดในลักษณะดังกล่าว จะมีผลต่อวิวัฒนาการของมนุษย์หรือไม่ในอนาคต
               การสร้างผลิตภัณฑ์ทางเภสัชกรรม
              การประยุกต์เทคโนโลยีเกี่ยวกับDNAมาใช้ในเชิงเภสัชกรรมเป็นการประยุกต์ใช้ที่มีมาเป็นเวลาหลายสิบปี  โดยมีการสร้างผลิตภัณฑ์ทางเภสัชกรรมเป็นจำนวนมาก ซึ่งส่วนใหญ่เป็นการผลิตโปรตีน
              การผลิตฮอร์โมนอินซูลิน เป็นตัวอย่างแรกที่ที่นำเทคนิคทางDNAมาใช้ในการผลิตสารที่ใช้เชิงเภสัชกรรมเพื่อรักษาโรคเบาหวาน ผู้ป่วยโรคเบาหวานจำเป็นต้องได้รับอินซูลิน เพื่อควบคุมระดับน้ำตาลจากการตัดและต่อDNAให้มียีนที่สร้างอินซูลิน แล้วใส่เข้าไปในเซลล์แบคทีเรีย เพื่อให้เกิดการแสดงออกและสร้างพอลิเพปไทด์
    ที่ต้องการ จากนั้นจึงนำเซลล์ไปเพื่อเพิ่มจำนวนยีนที่สร้างสายพอลิเพปไทด์ดังกล่าว และผลิตอินซูลินที่ทำงานได้ ดังภาพที่ 18-4


                                                             


                                                  ภาพที่ 18-4 การผลิตฮอโมนอินซูลิน
               การใช้พันธุวิศวกรรมเพื่อผลิตโปรตีน หรือฮอร์โมนที่บกพร่องในมนุษย์ นอกจากอินซูลินแล้วยังใช้พันธุวิศวกรรมในการผลิตโกรทฮอร์โมน เพื่อที่รักษาเด็กที่เจริญเติบโตเป็นคนแคระ เนื่องจากได้รับโกรทฮอร์โมนไม่เพียงพอ เป็นต้น 
              นอกจากการผลิตฮอร์โมนเพื่อใช้ทดแทนในคนที่มีความบกพร่องของฮอร์โมนดังกล่าวข้างต้นแล้ว ยังมีการประยุกต์ใช้ในการผลิตยาเพื่อรักษาโรคบางชนิดอีกด้วย เช่น ใช้ในการผลิตยาที่จะยับยั้งไวรัส HIV โดยอาศัยเทคนิคทางพันธุวิศวกรรมในการสร้างโมเลกุลของโปรตีนที่จะป้องกันหรือเลียนแบบตัวรับที่ HIV ใช้ในการเข้าสู่เซลล์
    ซึ่งตัวรับเหล่านี้จะอยู่บนเยื่อหุ้มเซลล์ของคน หากมีโมเลกุลที่เลียนแบบตัวรับเหล่านี้อยู่ในกระแสเลือด
    HIV จะเข้าเกาะกับโมเลกุลเหล่านี้แทนที่จะเกาะที่ตัวรับที่เซลล์เม็ดเลือดขาวแล้วเข้าทำลายเซลล์เม็ดเลือดขาว ตัวยาเหล่านี้จึงสามารถยับยั้งการทำงานของ HIV ได้
             การใช้พันธุวิศวกรรมยังสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการผลิตวัคซีน แต่เดิมนั้นใช้วัคซีนเพื่อกระตุ้นภูมิคุ้มกันโรคที่เกิดจากไวรัส โดยใช้ไวรัสที่ไม่สามารถก่อโรค เพราะได้รับสารเคมีหรือวิธีทางกายภาพบางอย่าง หรือเป็นไวรัสในสายพันธุ์ที่ไม่นำโรคมาฉีดให้กับคน เพื่อกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน  แต่เมื่อการศึกษาในระดับโมเลกุลเกี่ยวกับไวรัสมีความชัดเจนขึ้น จนทราบว่าโปรตีนชนิดใด
    ที่ผิวของไวรัสที่เป็นตัวกระตุ้นภูมิคุ้มกันในคนได้ ก็สามารถใช้วิธีทางพันธุวิศวกรรมตัดต่อ เฉพาะยีนที่เป็นต้นแบบในการสร้างโปรตีนชนิดนั้น แล้วใช้โปรตีนดังกล่าวเป็นแอนติเจนในการกระตุ้นภูมิคุ้มกันแทนการใช้ไวรัสซึ่งทำให้มีความปลอดภัยยิ่งขึ้น


    18.4.2 การประยุกต์ใช้ในเชิงนิติวิทยาสาสตร์
             DNAเป็นสารพันธุกรรม ซึ่งDNAของคนๆเดียวกันไม่ว่าจะมาจากเซลล์ส่วนใดของร่างกายจะมีรูปแบบที่เหมือนกัน ดังนั้น DNA จึงเป็นเหมือนสิ่งบอกให้รู้ว่าคนๆนั้นเป็นใคร และแตกต่างจากคนอื่นๆอย่างไร
              โดยทั่วไปแล้วการที่จะบอกได้ว่าคนๆนั้นเป็นใคร จะพิจารณาจากรูปร่างหน้าตา  วัน เดือน ปีเกิด ตามข้อมูลในบัตรประชาชน หรือหนังสือเดินทาง และถ้าจะให้ชัดเจนยิ่งขึ้นอาจดูจากรอยแผลเป็น และลายพิมพ์นิ้วมือ อย่างไรก็ตามลักษณะดังกล่าวอาจเปลี่ยนแปลงได้ตามอายุ หรือจากอุบัติเหตุ หรือจากสารเคมี   นอกจากนี้ลายพิมพ์นิ้วมือไม่สามารถบอกความสัมพันธ์ทางสายเลือด ได้ว่าลายพิมพ์
    นิ้วมือของลูกนั้นส่วนใดที่ได้มาจากพ่อหรือแม่ แต่ลายพิมพ์
    DNAสร้างมาจากDNAที่ได้รับการถ่ายทอดมาจากพ่อและแม่อย่างละครึ่ง และเปลี่ยนแปลงไม่ได้ จึงมีลักษณะที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะบุคคล  ซึ่งทำให้สามารถบอกความแตกต่างของบุลคลได็ ความแตกต่างที่มีความจำเพาะของแต่ละบุคคลนี้เอง เราจึงนำมาใช้ประโยชน์ได้หลายด้าน เช่น การพิสูจน์ตัวบุคคล  การพิสูจน์ความสัมพันธุ์ทางสายเลือด 
    การตรวจทางนิติเวชศาสตร์เพื่อหาผู้กระทำความผิด เป็นต้น และจากความแตกต่างที่มีความจำเพาะของแต่ละบุคคล
      จึงทำให้บุคคลมีรูปแบบของDNAที่แตกต่างกัน เมื่อใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การใช้ RFLP  marker ตรวจสอบจะเกิดเป็นแถบ DNA รูปแบบของแถบ DNA(DNA BAND) ที่เป็นความแตกต่างของขนาดชิ้น DNA ที่เป็นเอกลักษณ์ของแต่ละบุคคล เรียกว่าลายพิมพ์ DNA (DNA  fingerprint) เฉพาะโอกาสที่คนสิงคน
    (ที่ไม่ใช่ฝาแฝดแท้)จะมีรูปแบบของลายพิมพ์ดีเอ็นเอเหมือนกันมีน้อยมาก
             ได้มีการใช้ DNA เพื่อตรวจพิสูจน์ความเกี่ยวพันในคดีอาญาที่รุนแรง เช่น ฆาตกรรม ทำร้ายร่างกาย ซึ่งสามารถใช้เป็นหลักฐานสำคัญอย่างหนึ่งประกอบการพิจาณรคดีทางศาล ตัวอย่าง เช่น ในคดีฆาตกรรมคดีหนึ่ง ได้นำคราบเลือดของฆาตกรที่พบในสถานที่เกิดเหตุและเลือดของผู้ต้องสงสัยจำนวน 7 คน มาทำลายพิมพ์ DNA และนำมาเปรียบเทียบกัน
              เมื่อนำลายพิมพ์ DNA ของผู้ต้องสงสัยมาเปรียบกับลายพิมพ์ DNA ของคราบเลือดฆาตกร พบว่าเป็นดังนี้


                                                                 


                                                      ลายพิมพ์ DNA ของผู้ต้องสงสัยมาเปรียบกับลายพิมพ์ DNA ของคราบเลือดฆาตกร      
             ในประเทศไทย  การตรวจลายพิมพ์DNA เริ่มโดยกลุ่มนักวิจัยจากหลายสถาบันร่วมกันทำงานอย่างต่อเนื่อง โดยตรวจพิสูจน์ความสัมพันธุ์ทางสายเลือด การหาคนร้ายในคดีฆาตกรรม การสืบหาทายาทที่แท้จริงในกองมรดก นอกจากนี้ยังนำมาใช้ในการตรวจคนเข้าเมืองให้ถูกต้อง  กรณีการให้สัญชาติแก่ชาวเขาและชนกลุ่มน้อย เพื่อสืบสาวว่าบรรพบุรุษเป็นชาวเขาที่ตั้งรกรากอยู่ในประเทศไทยหรือเป็นชาวเขาต่างด้าวที่อพยพเข้ามา
    ซึ่งมีผลต่อการพิสูจน์ชาติพันธุ์และการใช้สิทธิในการอาศัยอยู่บนแผ่นดินไทยด้วย นอกจากนี้ยังมีแนวโน้ม ว่าในอนาคตอาจมีการนำเอาลายพิมพ์
    DNAมาประยุกต์ใช้แทนการใช้ลายนิ้วมือเพื่อทำบัตรประชาชน ทำให้สืบหาตัวบุคคลได้ถูกต้อง รวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีสืบหาตัวบุคคลที่เสียงชีวิตในสภาพที่บอกไม่ได้ว่าเป็นใคร เช่น กรณีเครื่องบินตกหรือไฟไม้
                ปัจจุบันประเทศไทยมีหน่วยงานที่มีห้องปฎิบัติการที่ตรวจลายพิมพ์ DNA เช่น สถาบันนิติเวช กองพิสูจน์หลักฐาน สังกัดสำนักงานตำรวจแห่งชาติ โรงพยาบาลต่างไ เช่น โรงพยาบาลรามาธิบดี โรงพยาบาลศิริราช โรงพยาบาลเชียงใหม่ และสถาบันนิติวิทยาศาสตรื กระทรวงยุติธรรม เป็นต้น


       18.4.3 การประยุกต์ใช้ในเชิงเกษตร
             การทำฟาร์มสัตว์เพื่อสุขภาพของมนุษย์
            ในการใช้เทคโนโลยี DNA เพื่อปรับปรุงพันธุ์สัตว์ในมีลักษณะที่ดีขึ้น เช่นเดียวกับเป้าหมายหนึ่งคือการในการปรับปรุงพันธุ์สัตว์ที่อาศัยการผสมพันธุ์ และคัดเลือกพันธุ์ดั้งเดิม แต่ด้วยเทคโนโลยีDNA ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถหาได้ว่ายีนที่จะทำให้สัตว์ลักษณะตามต้องการ เช่นหมูมีไขมันต่ำ วัวให้นมเร็วขึ้นและมากขึ้น เมื่อทราบว่ายีนควบคุมลักษณะนั้นคือยีนใดแล้วจึงย้ายยีนดังกล่าวเข้าสู่สัตว์ที่ต้องการ
             อีกรูปแบบหนึ่งของการทำฟาร์มในอนาคต คือการสร้างฟาร์มสัตว์ที่เสมือนเป็นโรงงานผลิตยาเพื่อสกัดนำไปใช้ในการแพทย์ ตัวอย่างเช่น การสร้างแกะที่ได้รับการถ่ายยีน เพื่อให้สร้างโปรตีนที่มีอยู่ในเลือดของคน และให้แกะผลิตน้ำนมที่มีโปรตีนนี้ โปรตันชนิดนี้จะยับยั้งเอนไซม์ที่ก่อให้เกิดการทำลายเซลล์ปอดในผู้ป่วยที่เป็นโรคซิสติก ไฟโปรซิส (cystic fibrosis)และโรคระบบทางเดินหายใจที่เรื่อรังชนิดอื่นๆ
             ในการสร้างสัตว์ดัดแปลงพันธุกรรม(transgenic  animal)จะเริ่มจากการแยกเซลล์ไข่ออกจากเพศเมีย และฉีดยีนที่ต้องการเข้าไปในนิวเครียสของเซลล์ไข่(microinjection)ซึ่งจะมีเซลล์ไข่บางเซลล์ยอมให้ยีนดังกล่าวแทรกเข้าในจีโนมของนิวเคลียสและแสดงออกได้ จากนั้นทำการผสมพันธุ์ในหลอดทดลอง(in  vitro  fertilization)และถ่ยฝากเข้าในตัวแม่ผู้รับ เพื่อให้เจริญเป็นตัวใหม่
    ซึ่งจะมียีนที่ต้องการอยู่โดยไม่จำเป็นต้องมาจากสปีชีส์เดียวกัน
            การสร้างพืชดัดแปลงพันธุกรรม(trensgenic plant)
             การสร้างพืชดัดแปลงพันธุกรรม เพื่อให้มียีนของลักษณะตามที่ต้องการ เช่น การชลอการสุกของผลไม้ หรือเพื่อยืดเวลาการเก็บรักษาผลผลิต มีความต้านทานโรคและแมลง มีความต้านทานต่อสารฆ่าแมลงมีคุณค่าด้านอาหารมากขึ้น เป็นต้น ในพืชสามารถทำได้ง่ายกว่าในสัตว์ เนื่อจากมีการศึกษาเทคโนโลยีในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อในหลอดทดลอง ซึ่งสามารถสร้างต้นพืชขึ้นใหม่จากเซลล์ เนื้อเยื่อ หรือส่วนต่างๆ ของพืชได้เป็นเวลาหลายสิบปีมาแล้ว
    ดังนั้นถ้าสามารถถ่ายยีนเข้าสู่เซลล์พืชได้ และพืชนั้นมีเทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชรองรับอยู่แล้ว ก็สามารถสร้างพืชดัดแปลงทางพันธุกรรมได้
             ตัวอย่างการสร้างพืชดัดแปลงทางพันธุกรรม ได้แก่
            พืชดัดแปลงทางพันธุกรรมที่มีความสามารถในการต้านทานแมลง โดยการถ่ายยีน บีที ที่สร้างสารพิษจากแบคทีเรีย(Bacillua Thuringiensis;BT) สารพิษนี้สามารถทำลายตัวอ่อนของแมลงบางประเภทอย่างเฉพะเจาะจง โดยไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น เมื่อนำยีนที่สร้างสารพิษไปใส่ในเซลล์ของพืช  เช่น ฝ้าย ข้าวโพด มันฝรั่ง ยาสูบ มะเขือเทศ พืชเหล่านี้สามารถผลิตสารทำลายตัวหนอนที่มากัดกิน ทำให้ผลผลิตของพืชเหล่านี้เพิ่มขึ้น
    ลดการใช้สารเคมีหรือไม่ต้องใช้เลย


                  

    ความคิดเห็นที่ 3

    ขอบคุณค่ะ (Guest)
    14 มี.ค. 2553 15:04
    1. ยอดมากเลยค่ะคุณความคิดเห็นที่52 ขอบคุณมากค่ะ

แสดงความคิดเห็น

กรุณา Login ก่อนแสดงความคิดเห็น