นิวคลีโอไทด์เชื่อมต่อกันด้วยพันธะ

DNA นั้นก็เปรียบได้กับคนมีคู่ เพราะโดยทั่วไปมักจะอยู่เป็นคู่ดังรูป ในขณะเดียวกัน RNA ก็เปรียบเหมือนแอดมิน เฮ้ย! เหมือนคนโสดต่างหาก เพราะมักอยู่เป็นสายเดี่ยว ดังนั้น วาเลนไทน์ปีนี้แอดอยากพาเพื่อน ๆ มาทำความรู้จักกับตัวแทนของคนมีคู่และคนโสดในร่างกายเรากันดีกว่า Let’s go!!

 รู้หรือไม่? หน้าที่สำคัญอย่างหนึ่งของสิ่งมีชีวิต คือ การสืบพันธุ์

สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต้องมีการสืบพันธุ์เพื่อดำรงเผ่าพันธุ์ โดยจะมีการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมต่างๆ ของตนเองไปสู่รุ่นลูกหลาน ซึ่งลักษณะต่างๆ ที่ว่านั้นถูกเก็บไว้ในสิ่งที่เรียกว่า “สารพันธุกรรม”

สารพันธุกรรมจะทำหน้าที่เก็บข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตเอาไว้ เมื่อสิ่งมีชีวิตมีการสืบพันธุ์ สารพันธุกรรมจะถูกถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อไปด้วย

สารพันธุกรรมในเซลล์สิ่งมีชีวิตเรียกรวมว่า กรดนิวคลีอิก (nucleic acid) แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ

1. ดีเอ็นเอ (DNA – deoxyribonucleic acid)
2. อาร์เอ็นเอ (RNA – ribonucleic acid) 

• DNA (deoxyribonucleic acid) เป็นสารพันธุกรรมชนิดหนึ่ง ทำหน้าที่เก็บข้อมูลพันธุกรรมและถ่ายทอดข้อมูลนั้นไปยังรุ่นลูกหลาน จัดเป็นสารชีวโมเลกุลประเภทกรดนิวคลีอิก (nucleic acid) ที่มีลักษณะเป็นพอลิเมอร์สายยาว เรียกว่า พอลินิวคลีโอไทด์ (polynucleotide) 2 สายจับกันเป็นเกลียวคู่คล้ายบันไดเวียน

ลักษณะชัด ๆ ของ DNA เป็นอย่างไร

• เมื่อซูมดูกันชัด ๆ จะเห็นว่า DNA นั้นมีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร (10^(-9) เมตร) หรือเล็กกว่าเส้นผมราว 100,000 เท่า (รูป ก.) โดยพอลินิวคลีโอไทด์ 2 สายจะจับยึดกันไว้ด้วยพันธะไฮโดรเจนของเบสคู่สม (รูป ข.)

สิ่งเล็ก ๆ ที่เล็กกว่า DNA

DNA ที่ว่าเล็กแล้ว ต้องบอกว่าภายใน DNA นั้นยังมีหน่วยย่อยที่เล็กยิ่งกว่า เรียกว่า นิวคลีโอไทด์ (nucleotide) โดยนิวคลีโอไทด์นั้นประกอบด้วย 3 ส่วนย่อย ได้แก่

1. น้ำตาลดีออกซีไรโบส (น้ำตาล 5 คาร์บอน)
2. หมู่ฟอสเฟต (เป็นตำแหน่งที่มีการสร้างพันธะในสายพอลินิวคลีโอไทด์)
3. ไนโตรจีนัสเบส (เป็นตำแหน่งที่มีการสร้างพันธะระหว่างสายพอลินิวคลีโอไทด์ที่เป็นคู่กัน)

โดยไนโตรจีนัสเบสในนิวคลีโอไทด์ ยังแบ่งออกได้เป็น 4 ชนิด คือ อะดินีน (A) กวานีน (G) ไซโทซีน (C) และ ไทมีน (T) 

 DNA กับ RNA เกี่ยวข้องกันอย่างไร

นอกจากหน้าที่ในการเก็บและถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมแล้ว DNA ยังทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมผ่านการสังเคราะห์โปรตีนอีกด้วย โดยปกติแล้วโปรตีนจะถูกสังเคราะห์ที่ไรโบโซมซึ่งอยู่ภายนอกนิวเคลียส

ดังนั้น DNA จึงไม่ใช่แม่แบบในการสังเคราะห์โปรตีนโดยตรง แต่จะเป็นแม่แบบในการสังเคราะห์ mRNA (messenger RNA) ขึ้นมาเพื่อนำส่งข้อมูลในการสังเคราะห์โปรตีนไปยังไรโบโซมอีกทอดหนึ่ง

หมายเหตุ *** RNA แบ่งออกเป็น 3 ชนิด ได้แก่

1. mRNA (messenger RNA): นำส่งข้อมูลในการสังเคราะห์โปรตีน โดยถอดรหัสพันธุกรรมจาก DNA

2. tRNA (transfer RNA): นำกรดแอมิโนไปยังตำแหน่งที่จำเพาะบนสาย mRNA ที่ไรโบโซมในกระบวนการแปลรหัส

3. rRNA (ribosomal RNA): เป็นองค์ประกอบของไรโบโซมในส่วนที่เกิดการสังเคราะห์โปรตีน 

 ขั้นตอนการสังเคราะห์โปรตีน (ฉบับย่อ)

1. การถอดรหัส (transcription): การสังเคราะห์ mRNA โดยใช้ DNA เป็นแม่แบบ
2. การแปลรหัส (translation): การสังเคราะห์โปรตีนโดยแปลรหัสพันธุกรรมจากลำดับเบสบน mRNA

RNA ก็มีสิ่งเล็ก ๆ ที่เรียกว่า “นิวคลีโอไทด์” เหมือนกัน

RNA โดยทั่วไป คือ พอลินิวคลีโอไทด์สายยาวเพียงเส้นเดียว เกิดจากการเชื่อมต่อกันของหน่วยที่เล็กที่สุดของ RNA เรียกว่า นิวคลีโอไทด์ ซึ่งประกอบด้วย 3 หน่วยย่อย ได้แก่ น้ำตาลไรโบส หมู่ฟอสเฟต และไนโตรจีนัสเบส

จะเห็นว่า DNA กับ RNA มีหน่วยย่อยที่เรียกว่า นิวคลีโอไทด์และประกอบด้วย 3 หน่วยย่อยเช่นเดียวกัน แต่ต่างกันตรงที่ไนโตรจีนัสเบสใน RNA ใช้ยูราซิล (U) แทนไทมีน (T) นั่นเอง

 สรุปความแตกต่างระหว่าง DNA กับ RNA ตามตารางด้านบนเลย

สสวท. ขอบคุณทุกท่าน ๆ ที่อ่านและรับชมจนจบ และ ขอให้มีความสุขในวันวาเลนไทน์กันทุกคน แล้วเจอกับ สาระดี ๆ คู่วันสำคัญกับวิทยาศาสตร์แบบนี้ได้กับ สสวท. หรือกิจกรรมน่าสนใจอื่น ๆ ทางเฟซบุ๊ก IPST Thailand

14 กุมภาพันธ์ DNA mRNA RNA ยีน วันวาเลนไทน์ โครงสร้าง DNA โครงสร้าง RNA