วิชาการ.คอม - เลาะตะเข็บลักษณะการพันธุกรรมในช่วง 15 นาทีแรกของชีวิต

เลาะตะเข็บลักษณะการพันธุกรรมในช่วง 15 นาทีแรกของชีวิต

โพสต์เมื่อ: 09:04 วันที่ 14 พ.ย. 2548 ชมแล้ว: 178,473 ตอบแล้ว: 1

นักวิทยาศาสตร์เลาะตะเข็บลักษณะการพันธุกรรมในช่วง 15 นาทีแรกของชีวิต

นักวิทยาศาสตร์ระบุยีนที่ทำหน้าที่เป็นกุญแจควบคุมการสร้างสิ่งมีชีวิตในช่วงแรก จากการวิจัยครั้งล่าสุดซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature (27 ตุลาคม 2548)

ยีนที่รู้จักกันในนาม HIRA “คุม” กระบวนการช่วงแรกที่เกิดขึ้นหลังจากอสุจิเข้าไปในเซลล์ไข่ ซึ่งมันจะมีบทบาทสำคัญในกระบวนการพื้นฐานในสัตว์ที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ
การขาดหายไปหรือการเกิดการกลายพันธุ์ของยีนนี้ในแม่ จะสามารถใช้อธิบายได้ว่าทำไมไข่จึงไม่สามารถกลายเป็นไซโกต (zygote) หรือ ตัวอ่อนช่วงแรก (early embryo) ได้ ทั้งๆที่อสุจินั้นแข็งแรงดี

แม้ว่านักวิจัยจะใช้แมลงวันผลไม้ (fruit fly หรือแมลงหวี่) Drosophila melanogaster ในการค้นพบกระบวนการทางพันธุกรรมขั้นพื้นฐานของเพศ แต่กระบวนการทางพันธุกรรมของสัตว์ที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศนั้นยังคงเหมือนกันรวมถึงมนุษย์
“สัตว์ที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศจะมีการลักษณะการเคลื่อนไหวของดีเอ็นเอ (DNA dance)เหมือนกัน เมื่อ DNA จากเซลล์ไข่ของแม่มาพบกับเซลล์อสุจิของพ่อในครั้งแรก “ คำกล่าวของ ดอกเตอร์ทิม คาร์ (Dr Tim Karr) จากมหาวิทยาลัยบาร์ท (University of Bath) แห่งสหราชอาณาจักร ผู้ซึ่งทำงานใกล้ชิดกับดอกเตอร์เบนจามิน ล็อบบิน และ เพียร์ คับเบิ้ล (Pierre Couble) จาก Centre de Génétique Moléculaire et Cellulaire (France)

“เมื่ออสุจิเข้าไปผสมกับไข่ ดีเอ็นเอที่บรรจุอยู่ในอสุจิและไข่นั้นจะต้องจัดเรียงตัวกันใหม่ ดังนั้นมันจึงสามารถรองรับกิจกรรมการทำงานของเซลล์ปกติได้ รวมถึงการรวมกันกับดีเอ็นเอของแม่ ในช่วงแรกของการปฏิสนธิ”

“โดยยีนHIRA จะคอยดูแลกระบวนการรวมตัวกันใหม่นี้ สำหรับการให้กำเนิดชีวิตใหม่ในช่วง 15นาทีแรก”

เมื่อเซลล์อสุจิถูกสร้างขึ้น โมเลกุลที่เรียกว่าโปรตีนฮีสโตน (histone proteins) ทำให้ดีเอ็นเอของเซลล์อสุจิที่ถูกโอบรอบไว้ (เรียกว่า โครมาติน) เกิดเป็นโครงสร้างใหม่

และเมื่ออสุจิเดินทางมาถึงเซลล์ไข่ ดีเอ็นเอของอสุจิจำเป็นต้องจัดเรียงตัวใหม่ โดยกลุ่มของโปรตีนฮีสโตนกลุ่มใหม่ ดังนั้น ดีเอ็นเอของอสุจิจึงสามารถรองรับการทำงานของเซลล์ปกติได้ ผลลัพธ์ที่ได้คือ male pro-nucleus

เพื่อที่จะทำความเข้าใจว่ากระบวนการนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร นักวิจัยทำการกลายพันธุ์แมลงวันผลไม้ที่นักชีววิทยารู้จัก กันในนาม sésame mutant ซึ่งจะไม่สร้าง male pro-nucleus
โดยเน้นที่โครมาตินและเฝ้าดูการเปลี่ยนแปลงในแต่ละขั้นตอนของกระบวนการปฏิสนธิ นักวิทยาศาสตร์พบว่า pro-nucleus ใน sésame mutant จะเกาะกันแน่นคล้ายลูกบอลจึงไม่สามารถทำปฏิกิริยากับ pro-nucleusของเซลล์ไข่ได้

นี่แสดงให้เห็นว่ามีความผิดพลาดของกระบวนการเรียงตัวใหม่ ใน sésame mutant

นักวิจัยศึกษาการสร้างพันธุกรรมของ sésame mutant ระบุว่าตำแหน่งไหนของยีน HIRA ที่เกิดการกลายพันธุ์ ซึ่งก็พบว่า ยีน HIRA นั้นเป็นยีนที่มีหน้าที่ควบคุมการรวมตัวกันของ pro-nucleus ในเซลล์อสุจิ

“นี่เป็นหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญที่เกิดขึ้นในสัตว์ที่มีการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ” คำกล่าวของ ดอกเตอร์คาร์ (Dr Karr) ผู้ที่ทำงานในภาควิชาชีววิทยาและชีวเคมี ของมหาวิทยาลัยบาธ (Bath)

“ดีเอ็นเอของเซลล์อสุจิจำเป็นต้องผ่านการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างอย่างสมบูรณ์เมื่อมันเดินทางมาถึงเซลล์ไข่ ดังนั้นมันจึงสามารถรวมตัวกับ pro nucleus ของเพศเมียได้ เพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตที่สมบูรณ์ซึ่งมีลักษณะทางพันธุกรรมรูปแบบใหม่”
“การกลายพันธุ์เพียงนิดเดียวใน ยีนHIRA นั้นหมายถึง จะไม่มีสิ่งมีชีวิตกำเนิดขึ้น”

“แต่เป็นที่น่าประหลาดใจ ที่พวกเรายังคงมีความรู้เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับโครงสร้างของดีเอ็นเอของอสุจิ และ กระบวนการทางพันธุกรรม ครอบคลุมถึงการสืบพันธุ์ช่วงแรก”

เพราะชนิดที่จำเพาะของโปรตีนฮีสโตน ใช้ในการรวมกลุ่มใหม่ของดีเอ็นเอของอสุจิ นักวิจัยเชื่อว่ากระบวนการนี้ทิ้งเครื่องหมายของมันในจีโนม (genome) ของสิ่งมีชีวิตที่เพิ่งกำเนิดขึ้น
เครื่องหมายทางพันธุกรรมนี้ มีประโยชน์ในการติดตามสารพันธุกรรม (genetic material) ของลูกที่ถ่ายทอดมาจากพ่อหรือแม่

อ้างอิง
Scientists Unpick Genetics Of First 15 Minutes Of Life
http://www.sciencedaily.com/releases/2005/10/051027085613.htm

Nattawut

ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 204 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 169 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ยังไม่มีความเห็นเพิ่มเติม

ความเห็นเพิ่มเติม วิชาการ.คอม

ชื่อ / email:
ข้อความ

รูปภาพ หรือ ไฟล์

กรุณาล๊อกอินก่อน เพื่อโพสต์รูปภาพ และ ใช้ LaTex ค่ะ สมัครสมาชิกฟรีตลอดชีพที่นี่

ตัวช่วย 1: CafeCode วิธีการใช้
ตัวช่วย 2: VSmilies

วิธีการใช้
ตัวช่วย 3: พจนานุกรมไทย ออนไลน์ ฉบับราชบัณฑิต
ตัวช่วย 4 : dictionary ไทย<=>อังกฤษ ออนไลน์ จาก NECTEC
ตัวช่วย 5 : ดาวน์โหลด โปรแกรมช่วยพิมพ์ Latex เพื่อแสดงสมการบนวิชาการ.คอม