ชิมแปนซีกับมนุษย์ : ความเหมือนกันในระดับดีเอนเอ (DNA) โพสต์เมื่อ:
09:14 วันที่ 9 ก.ย. 2548 ชมแล้ว:
64,729  ตอบแล้ว:
4
การเปรียบเทียบจีโนม (genome) ครั้งใหม่ระหว่างชิมแปนซีกับมนุษย์ พบว่ามีความเหมือนกันในระดับดีเอนเอ (DNA)
วอชิงตัน, พุธ ที่ 31 สิงหาคม 2548 สมาคมวิจัยระหว่างประเทศ (international research consortium) รายงานในวันนี้ว่า จากการเปรียบเทียบแผนผังพันธุกรรม (genetic blueprints) อย่างคลอบคลุมครั้งแรกระหว่างมนุษย์และชิมแปนซี แสดงให้เห็นว่ามีความเหมือนกันในรหัสพันธุกรรมถึง 96 เปอร์เซ็นต์
ตามรายงานที่ตีพิมพ์ในวันที่ 1 กันยายน ในวารสารเนเจอร์ (Nature) รายงานว่า จากสมาคมการหารหัสพันธุกรรมและการวิเคราะห์ในชิมแปนซี (the Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium) ซึ่งได้รับการสนับสนุนสถาบันการวิจัยจีโนมมนุษย์ แห่งชาติ (the National Human Genome Research Institute; NHGRI) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (the National Institutes of Health; NIH) ได้ประกาศถึงผลการเปรียบเทียบจีโนม (genome) ระหว่างชิมแปนซี (Pan troglodytes) กับจีโนม (genome) ของมนุษย์ (Homo sapiens)
การหารหัสพันธุกรรมจีโนม (genome) ของชิมแปนซีเป็นความสำเร็จของประวัติศาสตร์ซึ่งนำไปสู่การค้นพบที่น่าสนใจที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพของมนุษย์ กล่าวโดยผู้อำนวยการ NHGRI ฟรานซิส เอส คอลลิน (Francis S. Collins, M.D., Ph. D. จากการที่พวกเราได้รับเงินทุนจากโครงการจีโนมมนุษย์ และมันเป็นที่ชัดเจนว่าพวกเราจะเข้าใจถึงชีววิทยาของเราเมื่อเราทำการเปรียบเทียบจีโนมของเรากับจีโนมของสัตว์อื่น
ต้นฉบับรหัสพันธุกรรมของชิมแปนซีเป็นฉบับแรกของสัตว์ตระกูลไพรเมต (primate) ชนิดแรกที่ไม่ใช่มนุษย์ และเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดที่ 4 ที่ถูกตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อ ต้นฉบับรหัสพันธุกรรมของมนุษย์ถูกตีพิมพ์ในเดือนกุมภาพันธ์ 2544 ต้นฉบับของหนูขนาดเล็ก (mouse) ถูกตีพิมพ์ในเดือนธันวาคม 2545 และต้นฉบับของหนูขนาดใหญ่ (rat) ถูกตีพิมพ์ในเดือนมีนาคม 2547 รหัสพันธุกรรมของมนุษย์ที่เสร็จสิ้นสมบูรณ์ถูกตีพิมพ์ในเดือนตุลาคม 2547
จากการศึกษาญาติซึ่งเป็นสัตว์ที่มีการวิวัฒนาการใกล้เคียงกับเราอย่างเช่นชิมแปนซี ช่วยให้เราเข้าใจตัวเรา กล่าวโดยโรเบิร์ต วอเตอร์สตัน (Robert Waterston, M.D., Ph. D.) ซึ่งเป็นผู้เขียนการศึกษานี้ และเป็นกรรมการของหน่วย Genome Sciences ในมหาวิทยาลัยการแพทย์วอชิงตัน (the University of Washington School of Medicine) ในซีแอตเติ้ล เรายังคงไม่มีคำตอบให้กับคำถามที่เป็นพื้นฐานมากที่สุดคือ อะไรที่ทำให้เราเป็นมนุษย์? แต่ในการเปรียบเทียบจีโนมครั้งนี้ช่วยลดการหาสิ่งสำคัญความแตกต่างทางชีววิทยาระหว่างสปีชีส์ (species)
นักวิจัย ได้ เข้าร่วมในสมาคมการหารหัสพันธุกรรมและการวิเคราะห์ในชิมแปนซีได้ร่วมกันเขียนในวารสารเนเจอร์ (Nature) งานส่วนใหญ่ในการหารหัสพันธุกรรมของชิมแปนซีทำในสถาบันบอร์ดของสถาบันเทคโนโลยีแมชชาซูเซตต์ (the Broad Institute of the Massachusetts Institute of Technology) และมหาวิทยาลัยฮาวาร์ด (Harvard University) ในแคมบริด์จ, แมชชาซูเซตต์ และในมหาวิทยาลัยการแพทย์วอชิงตัน (the University of Washington School of Medicine) ในเซนต์หลุยส์ นอกจากนักวิจัยจากศูนย์เหล่านี้แล้ว ทางสมาคมยังมีนักวิจัยจากสถาบันต่างๆ ทั้งจากสหรัฐอเมริกา,อิสราเอล, อิตาลี, เยอรมัน, และสเปนด้วย
ดีเอนเอที่ใช้หารหัสพันธุกรรมนี้ได้มาจากเลือดของชิมแปนซีเพศผู้ที่มีชื่อว่า คลิ้นท์ (Clint) ซึ่งอาศัยอยู่ที่ศูนย์วิจัยไพรเมตแห่งชาติเยิอกส์ (the Yerkes National Primate Research Center) ในแอตแลนต้า คลิ้นท์ (Clint) ตายไปเมื่อปีที่แล้วด้วยอาการหัวใจล้มเหลวไป ตอนนั้นมันมีอายุเพียง 24 ปี แต่เซลล์ไลน์ (cell line) ของมันถูกเก็บรักษาไว้ที่สถาบันคอลล์ (the Coriell Institute) เพื่อการวิจัยทางการแพทย์ สถาบันนี้ตั้งอยู่ในแคมเดน (Camden) นิวเจอร์ซี
ทางสมาคมพบว่าจีโนมของมนุษย์และชิมแปนซีมีความคล้ายกันมาก และยังได้โปรตีนที่คล้ายกันอีกด้วย รหัสพันธุกรรมของมนุษย์และชิมแปนซีมีความเหมือนกันถึง 99 เปอร์เซ็นต์ แม้ว่าจะคำนึงถึงการเพิ่มเติม (insertion) การขาดหายไป (deletion) แต่ความเหมือนกันระหว่างชิมแปนซีและมนุษย์ยังมีมากถึง 96 เปอร์เซ็นต์ ในระดับโปรตีนมี 29 เปอร์เซ็นต์ของยีนที่ถูกแปลออกมาให้เป็นโปรตีนละยังคงมีความเหมือนกันในมนุษย์และชิมแปนซี ในความเป็นจริงแล้วโปรตีนของมนุษย์มีการเปลี่ยนแปลงเพียงครั้งเดียวนับจากมีการแยกบรรพบุรุษร่วมกันระหว่างมนุษย์และชิมแปนซีเมื่อ 6 ล้านปีก่อน
จากการใช้เทคนิคนี้พบว่าจำนวนของพันธุกรรมที่แตกต่างกันระหว่างมนุษย์และชิมแปนซีมีความต่างกันน้อยกว่าความแตกต่างระหว่างมนุษย์และหนูขนาดเล็ก (mouse) อย่างน้อย 60 เท่า และมีความต่างน้อยกว่าความสัมพันธ์ระหว่างหนูขนาดเล็ก (mouse) หนูขนาดใหญ่ (rat) 10 เท่า หรือในอีกทางหนึ่งคือความแตกต่างทางด้านพันธุกรรมของมนุษย์และชิมแปนซีมีมากกว่าระหว่างคน 2 คน เพียง 10 เท่า
นักวิจัยยังพบยีนไม่กี่ชนิดที่เปลี่ยนแปลงทั้งในมนุษย์และชิมแปนซี ซึ่งโดยปกติแล้วจะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเหมือนที่พบในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่น ยีนเหล่านั้นเช่น ยีนที่เกี่ยวข้องกับการฟัง การเคลื่อนที่ของสัญญาณประสาท การผลิตเสปิร์ม การขนส่งสารโดยสารที่มีประจุที่เรียกว่าไอออน (ions) นักวิจัยคาดว่าการที่เกิดการวิวัฒนาการที่รวดเร็วนี้อาจจะก่อให้เกิดลักษณะพิเศษของไพรเมต (primate) ซึ่งในการศึกษาต่อไปจะต้องหาความเป็นไปได้นี้
จากการวิเคราะห์พันธุกรรมพบว่าในมนุษย์และชิมแปนซีมีการสะสมของการเกิดการกลายพันธุ์แบบที่ขาดหาย (deleterious mutation) ซึ่งเป็นสาเหตุในการเกิดวิวัฒนาการมากกว่าที่เกิดขึ้นในหนูและสัตว์จำพวกกระรอก
นอกจากความเหมือนกันที่พบในจีโนมของมนุษย์และชิมแปนซี นักวิจัยสนใจในความแตกต่างที่เด่นชัดระหว่างสัตว์ 2 ชนิดคือมี ดีเอนเอ 35 ล้านเบสแพ (bp) ที่แตกต่างกัน แต่ในส่วนอื่นๆ มีความเหมือนกัน จากทั้งหมด 3 ร้อยล้านเบสแพ (bp) นอกจากนี้ยังมี 5 ล้านส่วนที่แตกต่างกัน อันเป็นผลมาจากการเพิ่ม (insertion) และการขาดหายไป (deletion) ในส่วนดีเอนเอ (DNA) ที่แตกต่างกันนี้เชื่อว่าเป็นส่วนที่ไม่ค่อยมีหน้าที่หรือไม่มีหน้าที่เลย แต่อย่างไรก็ตามขาดว่าดีเอนเอที่แตกต่างกันประมาณ 3 ล้านเบสแพ (bp) เป็นที่มียีนที่สำคัญที่จะถูกแปลต่อไปเป็นโปรตีนที่สำคัญ หรือเป็นยีนที่สำคัญต่อยีนส่วนอื่นที่อยู่ในจีโนม
ถ้ามีสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่น หรือสัตว์ตระกูลไพรเมตถูกพบขึ้นในอีก 2 ปีข้างหน้า เราจะสามารถหารหัสพันธุกรรมที่แตกต่างไปจากมนุษย์ รหัสพันธุกรรมที่แตกต่างระหว่างมนุษย์และชิมแปนซีเป็นส่วนที่น้อยมาก ผู้นำในการศึกษา ทาเรียอิ เอส มิคเคลสิน จากสถาบันบอร์ด ในเอ็มไอที (MIT) และฮาวาร์ด (Havard) กล่าว ต่อไปนักวิจัยจะทำการศึกษาในรหัสพันธุกรรมที่แตกต่างของมนุษย์ที่ทำให้มนุษย์มีลักษณะที่แตกต่าง มีความสามารถในการเดินด้วย 2 เท้า มีสมองที่ใหญ่ขึ้น และมีทักษะทางภาษาที่มีความซับซ้อนมากขึ้น
มียีนจำนวนน้อยที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว มียีนมากกว่า 50 ยีนที่พบได้ในมนุษย์ แต่ไม่พบหรือบางส่วนหายไปจากจีโนมของชิมแปนซี แต่จำนวนของยีนที่ขาดหายไปในมนุษย์ยังคงไม่รู้จำนวนอย่างแน่นอน
ตัวอย่างเช่น ยีนที่สำคัญต่อการเกิดการอักเสบ 3 ยีนนั้น ไม่สามารถหาพบได้ในชิมแปนซี นั้นอาจจะทำให้อธิบายได้ถึงความแตกต่างบางอย่างระหว่างมนุษย์และชิมแปนซีในรับบภูมิคุ้มกันและการอักเสบ หรืออีกอย่างหนึ่งคือ มนุษย์มีการขาดหายไปของยีนแคสแคด 12 (cascade-12 gene) ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่ช่วยป้องกันสัตว์อื่นจากโรคอัลไซเมอร์ (Alzheimers disease)
งานวิจัยนี้เป็นเพียงการเริ่มต้นในการหารหัสพันธุกรรมที่เป็นที่มาของความแตกต่างทางชีววิทยาของพวกเรา ลาดีอาน่า ดับเบิ้ลยู ฮีลิเออร์ หนึ่งในผู้ศึกษาร่วม ซึ่งมาจากศุนย์รหัสพันธุกรรม (Genome Sequencing Center) จากมหาวิทยาลัยการแพทย์วอชิงตัน (Washington University School of Medical) อย่างที่พวกเราเรียนรู้มากขึ้นเกี่ยวกับยีนอื่นที่มีหน้าที่ของจีโนม เราคาดหวังว่าจะพบสิ่งที่สำคัญที่อยู่นอกเหนือจากยีนที่แปลไปเป็นโปรตีนได้
จากการศึกษารหัสพันธุกรรม นักวิจัยพยายามที่จะหาสิ่งที่ทำให้ได้จีโนมของมนุษย์ ซึ่งเกิดการกลายพันธุ์ที่แตกต่าง เป็นการเปลี่ยนแปลงที่จำเพาะที่ทำให้เกิดการเพิ่งประชากรอย่างรวดเร็วและมีข้อได้เปรียบมาก โดยใช้เวลาไม่กี่ร้อยรุ่นอายุ และกลายเป็นสิ่งที่ปกติ
นักวิจัยพบ หก ส่วนในจีโนมของมนุษย์ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของการส่งผ่านมันมาตลอด 250,000 ปี ส่วนแรกมียีนมากกว่า 50 ยีน ในขณะที่ส่วนอื่นๆ มียีนที่เรายังไม่รู้จักและอยู่ในบริเวณที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า ทะเลทรายยีน (gene desert) และบางทีมันอาจจะมียีนที่เกี่ยวข้องกับระบบประสาท นอกจากนี้ยังพบส่วนที่ 7 ว่ามียีน FOXP2 และ CFTR โดยที่ยีน FOXP 2 เกี่ยวข้องกับการที่มนุษย์สามารถพูดได้ และยีน CFTR เกี่ยวข้องกับการขนส่งไออน
เพิ่มเติมข้อมูล:
รหัสพันธุกรรมของมนุษย์, ชิมแปนซี, หนู, ผึ้ง, หนอนตัวกลม, และยีสต์ เราสามารถที่จะเข้าไปสืบค้นข้อมูลได้ในเบาว์เซอร์ของจีโนม (public genome browser) เช่น เจนแบงค์ [GenBank] (www.ncbi.nih.gov/Genbank) ของ NIH's National Center for Biotechnology Information (NCBI, the UCSC Genome (www.genome.ucsc.edu) ของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย (the University of California) ที่ซานต้าครูส (Santa Cruz), the Ensembl Genome Browser (www.ensembl.org) ที่สถาบันเวลคัม ทรัส แซงเจอร์ (the Wellcome Trust Sanger Institute) และ EMBL-European Bioinformatics Institute, ธนาคารข้อมูลดีเอนเอของญี่ปุ่น [the DNA Data Bank of Japan] (www.ddbj.nih.ac.jp), และธนาคาร อีเอ็มบีแอล [EMBL-Bank] (www.ebi.ac.uk/embl/index.html) ที่ the European Molecular Biology Laboratory's Nucleotide Sequence Database.
หมายเหตุ: รูปภาพประกอบคำบรรยาย คือ ชิมแปนซี มีชื่อว่า คลิ้นท์ (Clint) ถูกใช้ในการหาจีโนม (genome) [ภาพได้รับจากความเอื้อเฟื้อของมหาลัยการแพทย์วอชิงตัน ในเซนต์หลุยส์ (Washington University School of Medicine in St. Louis)]
อ้างอิง:
http://www.sciencedaily.com/releases/2005/09/050901074102.htm
|
ยังไม่มีความเห็นเพิ่มเติม
|
