ภาระงานที่ 2

ที่มา :  http://www.kumc.edu/school-of-medicine/anatomy-and-cell-biology/faculty/stanley-r-nelson-md/walter-suttons-chromosome-theory-of-heredity-one-hundred-years-later.html

               ในปี พ.ศ.2445 วอลเตอร์ ซัตตัน (Walter Sutton) เป็นบุคคลแรกที่เสนอ  ทฤษฎีโครโมโซมในการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม (Chromosome theory of inheritance) โดยเสนอว่าสิ่งที่เรียกว่า แฟกเตอร์จากข้อเสนอของเมนเดลซึ่งต่อมาเรียกว่า " ยีน " นั้นน่าจะอยู่บนโครโมโซม เพราะมีเหตุการณ์หลายอย่างที่ยีนและโครโมโซมมีความสอดคล้องกัน ดังนี้
1.    ยีนมี 2 ชุด และโครโมโซมก็มี 2 ชุด

2.    ยีนและโครโมโซมสามารถถ่ายทอดไปสู่รุ่นลูกหลาน

3.    ขณะที่มีการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส โครโมโซมมีการเข้าคู่กัน และต่างแยกจากกันไปยังเซลล์ลูกที่เกิดขึ้นคนละเซลล์ ซึ่งลักษณะเดียวกันนี้ก็เกิดขึ้นได้กับยีน โดยมีการแยกตัวของแอลลีนทั้งสองไปยังเซลล์สืบพันธุ์

4.    การแยกตัวของโครโมโซมที่เป็นคู่กันไปยังขั้วเซลล์ขณะที่มีการแบ่งเซลล์ แต่ละคู่ดำเนินไปอย่างอิสระ เช่นเดียวกับการแยกตัวของแต่ละแอลลีลไปยังเซลล์สืบพันธุ์

5.    ขณะเกิดการสืบพันธุ์ การรวมของเซลล์ไข่และสเปิร์มเกิดเป็นไซโกตเป็นไปอย่างสุ่ม ทำให้เกิดการรวมกันระหว่างชุดโครโมโซมจากเซลล์ไข่และสเปิร์มเป็นไปอย่างสุ่มด้วย ซึ่งเหมือนกับการที่ชุดของแอลลีนที่เกิดขึ้น ในเซลล์สืบพันธุ์ของพ่อกลับมารวมกันอีกครั้งกับแอลลีลในเซลล์สืบพันธุ์ของแม่ เมื่อมีการสืบพันธุ์ก็เป็นไปอย่างสุ่มเช่นกันซึ่งยีนครึ่งหนึ่งก็จะมาจากแม่และอีกครึ่งหนึ่งก็จะมาจากพ่อเช่นกัน ทำให้ลูกที่เกิดมามีลักษณะแปรผันไปจากพ่อและแม่

6. ทุกเซลล์ที่พัฒนามาจากไซโกตจะมีโครโมโซมครึ่งหนึ่งจากแม่และอีกครั้งหนึ่งของพ่อ

                          

          ในปี พ.ศ.2471 เอฟ กริฟฟิท (F. Griffith) แพทย์ชาวอังกฤษ ทำการทดลองโดยฉีดแบคทีเรีย (Streptococcus Pneumoniae) ที่ทำให้เกิดโรคปอดบวมเข้าไปในหนู แบคทีเรียที่ฉีดเข้าไปนี้มี 2 สายพันธุ์ คือสายพันธุ์ คือ สายพันธุ์ที่มีผิวหยาบ เพราะไม่มีสารห่อหุ้มเซลล์หรือ แคปซูล (Capsule) ไม่ทำให้เกิดปอดบวม เรียกว่าสายพันธุ์ R (Rough) ส่วนสายพันธ์ที่มีผิวเรียบ เรียกว่าสายพันธุ์ S (Smooth)

        กริฟฟิทนำแบคทีเรียสายพันธุ R ฉีดให้หนู พบว่าหนูไม่ตาย ต่อมาฉีดแบคทีเรียสายพันธุ์ S ให้หนูพบว่าหนูตาย เมื่อนำแบคที่เรียสายพันธุ์ S ที่ทำให้ตายด้วยความร้อนแล้วฉีดให้หนูพบว่าหนูไม่ตาย แต่เมื่อนำแบคที่เรียสายพันธุ์ S ที่ทำให้ตายด้วยความร้อนผสมสายพันธุ์ R ที่มีชีวิต ทิ้งไว้ระยะเวลาหนึ่งแล้วฉีดให้หนูพบว่าหนูตาย เมื่อนำไปตรวจเลือดหนูที่ตายปรากฎว่ามีแบคทีเรียสายพันธุ์ S ปนอยู่กับ สายพันธุ์ R
สิ่งที่น่าสงสัยคือเหตุใดเมื่อนำแบคที่เรียสายพันธุ์ S ที่ทำให้ตายด้วยความร้อน ไปผสมกับสายพันธุ์ R ที่มีชีวิตแล้วฉีดให้หนูจึงทำให้หนูตาย กริฟฟิทได้รายงานว่ามีสารบางอย่างจากแบคทีเรียสายพันธุ์ S ที่ทำให้ตายด้วยความร้อนเข้าไปยังสายพันธุ์ R บางเซลล์และสามารถทำให้แบคที่เรียสายพันธุ์ R เปลี่ยนแปลง้ป็นสายพันธุ์ S ที่มีชีวิต สายพันธุ์ S เหล่านี้ยังสามารถถ่ายทอดลักษณะไปสู่รุ่นลูกหลานอย่างไรก็ตาม กริฟฟิทก็ไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่าสารนั้นคืออะไร 

ภาพ F.Miescher : http://cs4940207547.site90.com/cs4940207227/ch1.html

          ในปี พ.ศ.2471 เอฟ กริฟฟิท (F. Griffith) แพทย์ชาวอังกฤษ ทำการทดลองโดยฉีดแบคทีเรีย (Streptococcus Pneumoniae) ที่ทำให้เกิดโรคปอดบวมเข้าไปในหนู แบคทีเรียที่ฉีดเข้าไปนี้มี 2 สายพันธุ์ คือสายพันธุ์ คือ สายพันธุ์ที่มีผิวหยาบ เพราะไม่มีสารห่อหุ้มเซลล์หรือ แคปซูล (Capsule) ไม่ทำให้เกิดปอดบวม เรียกว่าสายพันธุ์ R (Rough) ส่วนสายพันธ์ที่มีผิวเรียบ เรียกว่าสายพันธุ์ S (Smooth)

ที่มา : http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=149         

         กริฟฟิตนำแบคทีเรียสายพันธุ์ R ฉีดให้หนู พบว่าหนูไม่ตาย ต่อมาฉีดแบคทีเรียสายพันธุ์ S ให้หนูพบว่าหนูตาย เมื่อนำแบคที่เรียสายพันธุ์ S ที่ทำให้ตายด้วยความร้อนแล้วฉีดให้หนูพบว่าหนูไม่ตาย แต่เมื่อนำแบคที่เรียสายพันธุ์ S ที่ทำให้ตายด้วยความร้อนผสมสายพันธุ์ R ที่มีชีวิต ทิ้งไว้ระยะเวลาหนึ่งแล้วฉีดให้หนูพบว่าหนูตาย เมื่อนำไปตรวจเลือดหนูที่ตายปรากฎว่ามีแบคทีเรียสายพันธุ์ S ปนอยู่กับ สายพันธุ์ R       

ที่มา : http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=149

       สิ่งที่น่าสงสัยคือเหตุใดเมื่อนำแบคที่เรียสายพันธุ์ S ที่ทำให้ตายด้วยความร้อน ไปผสมกับสายพันธุ์ R ที่มีชีวิตแล้วฉีดให้หนูจึงทำให้หนูตาย กริฟฟิทได้รายงานว่ามีสารบางอย่างจากแบคทีเรียสายพันธุ์ S ที่ทำให้ตายด้วยความร้อนเข้าไปยังสายพันธุ์ R บางเซลล์และสามารถทำให้แบคที่เรียสายพันธุ์ R เปลี่ยนแปลง้ป็นสายพันธุ์ S ที่มีชีวิต สายพันธุ์ S เหล่านี้ยังสามารถถ่ายทอดลักษณะไปสู่รุ่นลูกหลานอย่างไรก็ตาม กริฟฟิทก็ไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่าสารนั้นคืออะไร

        ในปี พ.ศ.2487 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน 3 คน คือ โอ ที แอเวอรี่ (O. T. Avery) ซี แมคลอยด์ (C. MacLeod) และเอ็ม แมคคาร์ที (M. McCarty)

ที่มา : http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?mid=149 

       ทำการทดลองต่อจากกริฟฟิท จากผลการทดลองของแอเวอรี่และคณะ ปรากฎว่าส่วนผสมของแบคทีเรียสายพันธุ์ R กับสารสกัดจากสายพันธุ์ S ที่ทำให้ตายด้วยความร้อน ในภาวะที่ทีเอนไซม์ DNase จะไม่พบแบคทีเรียสายพันธุ์ S ที่เกิดขึ้นใหม่ ในขณะที่ในส่วนผสมของแบคทีเรียสายพันุธ์ R กับสารสกัดจากสายพันธุ์ S ในภาวะที่มีเอนไซม์ RNase และภาวะที่มีเอนไซม์โปรตีเอส จะพบสายพันธุ์ S ที่เกิดขึ้น การทดลองครั้งนี้แสดงให้เห็นว่า DNA คือสารที่เปลี่ยนพันธุ์กรรมของแบคทีเรียจากสายพันธุ์ R ให้เป็นสายพันธุ์ S แอเวอรี่จึงสรุปได้ว่า กรดนิวคลีอิกชนิด DNA เป็นสารพันธุกรรม ไม่ใช่โปรตีนดังที่เคยเชื่อกันมาก่อนหน้านี้ นอกจากนี้ยังมีการทดลองอื่นๆตามมาที่ยืนยันตรงกันว่า DNA เป็นสารพันธุกรรม

        จากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์ในระยะต่อมาพบว่า DNA มีส่วนที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมและส่วนที่ไม่ได้ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม ส่วนที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม เรียกว่า ยีน ดังนั้น หน่วย พันธุกรรมที่เมนเดลเรียกว่า แฟกเตอร์ ก็คือยีนที่อยู่ในโครโมโซมนั่นเอง