การค้นพบ DNA อยู่ที่โครโมโซม ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า DNA เป็นสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตต่างๆ แต่ก็มีนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากในสมัยนั้นเชื่อว่า สารพันธุกรรมน่าจะเป็น โปรตีน เนื่องจากโปรตีนเป็นสารชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ ประกอบด้วย กรดอะมิโน 20 ชนิด จึงน่าจะมีโปรตีนชนิดต่างๆ มากพอที่จะควบคุมลักษณะของสิ่งมีชีวิตได้อย่างครบถ้วน
ในปี พ.ศ.2471 เอฟ กริฟฟิท (F. Griffith) แพทย์ชาวอังกฤษ ทำการทดลองโดยฉีดแบคทีเรีย (Streptococcus Pneumoniae) ที่ทำให้เกิดโรคปอดบวมเข้าไปในหนูแบคทีเรียที่ฉีดเข้าไปนี้มี 2 สายพันธุ์ คือสายพันธุ์ คือ สายพันธุ์ที่มีผิวหยาบ เพราะไม่มีสารห่อหุ้มเซลล์หรือ แคปซูล (Capsule) ไม่ทำให้เกิดปอดบวม เรียกว่าสายพันธุ์ R (Rough) ส่วนสายพันธ์ที่มีผิวเรียบ เรียกว่าสายพันธุ์ S (Smooth) ตามการทดลองดังภาพที่ 2-2
กริฟฟิทนำแบคทีเรียสายพันธุ R ฉีดให้หนู พบว่าหนูไม่ตาย ดังภาพที่ 2-2 ก. ต่อมาฉีดแบคทีเรียสายพันธุ์ S ให้หนูพบว่าหนูตาย ดังภาพที่ 2-2 ข. เมื่อนำแบคที่เรียสายพันธุ์ S ที่ทำให้ตายด้วยความร้อนแล้วฉีดให้หนูพบว่าหนูไม่ตาย ดังภาพที่ 2-2 ค. 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
ในปี พ.ศ.2487 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน 3 คน คือ โอ ที แอเวอรี่ (O. T. Avery) ซี แมคลอยด์ (C. MacLeod) และเอ็ม แมคคาร์ที (M. McCarty) ทำการทดลองต่อจากกริฟฟิท โดยนำแบคทีเรียสายพันธุ์ S มาทำให้ตายด้วยความร้อนและสกัดเอาสารจากสายพันธุ์ S ออกมาใส่ในหลอดทอลอง 4 หลอด แล้วเติม เอนไซม์ RNase (Ribouclease) ในหลอดทดลอง ก. เพื่อย่อยสลาย RNA.เติม เอนไซม์โปรตีเอส (Protease) ลงในหลอดทดลอง ข. เพื่อย่อยสลายโปรตีน และเติม เอนไซม์ DNase (Deoxyribonuclease) ลงในหลอดทดลอง ค. เพื่อย่อยสลาย DNA ส่วนหลอด ง. เป็นการทดลองชุดควบคุม ซึ่งไม่มีการเตอมเอนไซม์อื่นใดเพิ่มเติม ต่อจากนั้นเติมแบคทีเรียสายพันธุ์ R ลงในหลอดทดลอง ดังการทดลองในภาพที่ 2-3 ปล่อยไว้ระยะเวลาหนึ่งจึงนำไปเพาะเลี้ยงในอาหารวุ้น แล้วตรวจสอบแบคทีเรียที่เกิดขึ้น
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 ต่อมาได้มีการค้นพบว่า DNA เป็นสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตทั่วไปทั้ง คน สัตว์ พืช โพรทิสต์ แบคทีเรีย ไวรัส และยังพบว่า RNA เป็สารพันธุกรรมในไวรัสบางชนิด เช่น ไวรัสที่ทำให้เกิดโรคใบด่างในใบยาสูบ ไวรัสที่เป็นสาเหตุของโรคโปลิโอ เอดส์ ซาร์ส ไข้หวัดนก และโรคมะเร็งบางชนิด เป็นต้น
ดังนั้นจึงถือได้ว่าผลการทดลองของกริฟฟิท แอเวอรี่ และคณะ เป็นจุดเริ่มต้นที่นำไปสู่ข้อสรุปที่สำคัญเป็นอย่างมากก็คือ ยีนหรือสารพันธุกรรมซึ่งทำหน้าที่ถ่ายทอดลักษณะของสิ่งมีชีวิตไปสู่รุ่นต่อๆไปนั้น เป็นสารชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ชื่อว่า DNA นั่นเอง จากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์ในระยะต่อมาพบว่า DNA มีส่วนที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมและส่วนที่ไม่ได้ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม ส่วนที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรม เรียกว่า ยีน ดังนั้น หน่วย พันธุกรรมที่เมนเดลเรียกว่า แฟกเตอร์ ก็คือยีนที่อยู่ในโครโมโซมนั่นเอง
ที่มา : http://cs4940207547.site90.com/cs4940207227/
ใส่ความเห็น
ยีนและโครโมโซม 