ข้อใดคือการเพิ่มจำนวนดีเอ็นเอในหลอดทดลอง

สาระสำ�คัญ

ในปัจจุบันมีการใช้เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอในด้านต่างๆ เช่น ใช้เทคนิคพันธุวิศวกรรมตัดต่อและ

ถ่ายยีนที่ต้องการจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง ได้เป็นสิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรม

การสร้างสิ่งมีชีวิตดัดแปรพันธุกรรมสามารถทำ�ได้ทั้งในจุลินทรีย์ พืช และสัตว์

การเพิ่มจำ�นวนของ DNA ที่เหมือนๆ กันนั้นเรียกว่า การโคลนดีเอ็นเอและถ้า DNA บริเวณ

ดังกล่าวเป็นยีนเรียกว่า การโคลนยีน การเพิ่มจำ�นวน DNA อาจทำ�ได้โดยใช้พลาสมิดของแบคทีเรีย

และเทคนิคพอลิเมอเรสเชนรีแอกชันหรือ PCR

การโคลนยีนโดยใช้พลาสมิดของแบคทีเรียเพื่อสร้างดีเอ็นเอรีคอมบิแนนท์ อาจทำ�ได้โดยใช้

เอนไซม์ตัดจำ�เพาะตัดสาย DNA ที่มียีนที่ต้องการและตัดพลาสมิดที่จุดตัดจำ�เพาะ เมื่อตัดสาย DNA

ต่างโมเลกุลกันด้วยเอนไซม์ตัดจำ�เพาะชนิดเดียวกัน ปลายสาย DNA จะมีลำ�ดับเบสที่เข้าคู่กันได้ และ

เชื่อมต่อกันได้ด้วยเอนไซม์ดีเอ็นเอไลเกสทำ�ให้ได้เป็นดีเอ็นเอรีคอมบิแนนท์ จากนั้นถ่ายดีเอ็นเอ

รีคอมบิแนนท์เข้าสู่เซลล์เจ้าบ้านเพื่อเพิ่มจำ�นวน การเพิ่มจำ�นวน DNA ด้วยเทคนิค PCR สามารถ

เพิ่มปริมาณของ DNA บริเวณที่ต้องการจากดีเอ็นเอแม่แบบที่มีปริมาณน้อยผ่านกระบวนการจำ�ลอง

ดีเอ็นเอซ้ำ�กันหลายๆ รอบในหลอดทดลอง

ผลิตภัณฑ์ DNA ที่ได้จาก PCR สามารถตรวจสอบผลการเพิ่มปริมาณ DNA และหาขนาดของ

โมเลกุล DNA ด้วยวิธีเจลอิเล็กโทรฟอรีซิส ซึ่งเป็นเทคนิคการแยกโมเลกุล DNA ที่มีขนาดแตกต่างกัน

ในสนามไฟฟ้าผ่านตัวกลางที่เป็นวุ้นแล้วเปรียบเทียบกับการเคลื่อนที่ของโมเลกุลดีเอ็นเอมาตรฐานที่

ทราบขนาด และสามารถวิเคราะห์หาลำ�ดับนิวคลีโอไทด์ด้วยเครื่องหาลำ�ดับนิวคลีโอไทด์แบบอัตโนมัติ

เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ สามารถนำ�ไปประยุกต์ใช้ในด้านการแพทย์ในการวินัจฉัยโรค และใช้ใน

การสร้างผลิตภัณฑ์ทางเภสัชกรรม การประยุกต์ในด้านการเกษตรในการสร้างพืชหรือสัตว์ที่มีสมบัติ

ตามต้องการ รวมทั้งประยุกต์ใช้ในด้านอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อม ในด้านนิติวิทยาศาสตร์สามารถ

ใช้ลายพิมพ์ดีเอ็นเอในการพิสูจน์ตัวบุคคลและหาความสัมพันธ์ทางสายเลือด อย่างไรก็ตามการใช้

เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอต้องคำ�นึงถึงความปลอดภัยทางชีวภาพและชีวจริยธรรม

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

บทที่ 6 | เทคโนโลยีทางดีเอ็นเอ

ชีววิทยา เล่ม 2

139

�Է����ʵ�� ������ʵ�� ���ԡ�� ��� ����Է�� >>

෤�Ԥ�ҧͳ٪���Է��

���Ըա�������ӹǹ�ͧ DNA ��ǹ����ͧ��èҡ DNA ������������ʡѴ���� �ش������鹢ͧ��÷� PCR ��� ��ǹ����ͧ DNA �������ǹ�ͧ DNA �����ҵ�ͧ��������ӹǹ���� �� oligonucleotide primer 1 ��� ������ӴѺ�� complementary �ѹ�Ѻ�ӴѺ�ʢͧ���� 2 ��ҧ�ͧ DNA ��ǹ�����ҵ�ͧ��������ӹǹ (�ѧ��� ��Ҩ��繷��е�ͧ��Һ�ӴѺ�ʺҧ��ǹ�ͧ DNA ���������� ���� DNA ��ǹ�����ҵ�ͧ��������ӹǹ ���ͷ����Ҩ�����ö�����ӹǹ DNA ��ǹ���� ��)

�Ըա�÷� PCR ��Сͺ仴���

1. denaturation �������� double stranded DNA �¡����͡���� single stranded ���������͹����س����� 94°C
2. annealing ���¶֧��������������ҧ primer �Ѻ�ӴѺ�ʷ�� complementary �ѹ
3. polymerization ���� extension �繡�õ����� primer ���͹��� DNA polymerase ��㹡�ù�� ��Ҩ��� DNA polymerase ��Դ����ɷ�����¡��� Taq (Tack) polymerase �� DNA polymerase ���ʡѴ�Ҩҡ bacteria Thermus aquaticus ����դس���ѵԷ���ͤ�����͹�� (bacteria ��ǹ��������������dz��Ӿ���͹)
4. �ӫ�Өҡ ��� 1 �֧ ��� 3 ��� heat denaturation, annealing of primers ��� primer extension �ա����� �ͺ �·���仹����ӻ���ҳ 25-30 �ͺ

����������º��С��˹�觢ͧ�Ը� PCR ��� Taq polymerase ���������դس���ѵ� proof reading �ѧ����Ҩ���դ����Դ��Ҵ㹡�ù��ʷ��١��ͧ�ҵ������ DNA ����� ��������ʷ��Դ仨ҡ DNA ��Ẻ �ա��С��˹�� PCR ���Ըշ���ǵ�͡�û����͹�ͧ DNA ��� DNA ��ǵ鹶١�����͹���� DNA ��蹫�� primer ����ö�Ѻ�� ����ա�������ӹǹ��ǹ�ͧ DNA ���� ������ �Ѻ��������ӹǹ DNA ��ǹ�����ҵ�ͧ���

���ա�û���ء�������Ըա����мż�Ե�ҡ PCR ������´�ҹ �����駡�������ӹǹ�ͧ��ǹ�ͧ DNA ���͹�价� DNA cloning ���͡�������ӹǹ��ǹ�ͧ DNA ����ͧ��èҡ genomic DNA ������价� sequencing ����֧������Ը� PCR 㹡���ԹԨ����ä

���Ը� PCR ��� �ӹǹ�ͧ DNA ��ǹ����ͧ��è��������Ẻ�âҤ�Ե ����Ǥ�� ���������鹨ҡ DNA 1 ���š�� �ͺ���˹�觢ͧ PCR ���� DNA 2 ���š�� �ͺ����ͧ���� 4 ���š�� �ͺ������ ���� 8 ���š�� ���ҧ���������� �ͺ����Ժ���� 1,026 ���š�� �ͺ�������Ժ���� 1,048,576 ���š�� �Ըչ�����Ըշ��������, �Ǵ���� �����ͺ���������ҹ (�ٻ��� 14.6) ����ҵ�ͧ���ҧ��ǹ�ͧ�ӴѺ�ʢͧ DNA ������ʹ������繻���ª��㹡���͡Ẻ����ѧ������ primer PCR ����ö�����ԹԨ����ä�� �� �� PCR 㹡�õ�Ǩ��Ấ������ ���� ����� �� HIV (human immunodeficiency virus) ��������˵آͧ�ä AIDS Human cytomegalovirus ��� hepatitis B virus PCR �ѧ����ö�����㹡���ԹԨ����ä�ҧ�ѹ�ء��� ��੾�з�����õ�Ǩ�ͺ single-copy sequence � DNA �ͧ�����������¢���ҡ

��û���ء���� PCR �����ʹ��ա���ҧ˹�觤�� �ancient DNA analysis� ��� ����� PCR �����ӹǹ DNA �ͧ�ҡ�ͧ����ժ��Ե������������������;ѹ�������� �� DNA �ҡ������ �ҡ�ҡ��ŧ���͹����֡�Ҥ鹤��Ҵ�ҹ���Ѳ�ҡ�� �繵�