Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
พันธุวิศวกรรม (Genetic Engineering) - Coggle Diagram
พันธุวิศวกรรม (Genetic Engineering)
กระบวนการที่ได้จากการนำความรู้จากการศึกษา molecular biology
ประยุกต์ใช้ในการปรับเปลี่ยน ดัดแปลง
เคลื่อนย้ายหรือตรวจสอบสารพันธุกรรม (DNA)
ตรวจสอบผลิตภัณฑ์ของสารพันธุกรรม และโปรตีนของสิ่งมีชีวิต
เกิดการถ่ายทอดของยีน (gene)
เกิดลักษณะที่มีคุณสมบัติตามที่ต้องการ
อาจทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตรูปแบบใหม่ที่ไม่เคยปรากฎมาก่อน
การค้นพบที่นำไปสู่พันธุวิศวกรรม
ค.ศ. 1879 : Albrecht Kossel ค้นพบ DNA และ RNA และอีก 31 ปีต่อมาก็ได้รับรางวัลโนเบล
ค.ศ. 1973 : Stanley Cohen และ Herbert W.Boyer ทำการทดลองทางพันธุวิศวกรรมเป็นครั้งแรก โดยตัดโมเลกุล DNA ด้วย restriction enzyme แล้วแทรกชิ้น DNA เข้าไปในเชื้อ E.coli
ค.ศ. 2003 : Human genome project เสร็จสมบูรณ์ ส่งผลให้งานด้านพันธุวิศวกรรมขยายวงกว้างมากขึ้น
กระบวนการในพันธุวิศวกรรม (Genetic Engineering Process)
การเตรียม gene หรือ DNA ที่สนใจ
เตรียม DNA จาก mRNA
สังเคราะห์ oligonucleotide
สกัด DNA จากเซลล์หรือเนื้อเยื่อ : genomic DNA
2
วิธีที่ใช้
Phosphate triester
Phosphite triester
การตัด DNA อย่างจำเพาะด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะ
การเชื่อมชิ้นส่วนของ DNA ที่แยกได้กับพาหะ (vector)
อาศัยเอนไซม์ ligase ในการเชื่อมต่อ
ต้องนำ DNA ที่สนใจเข้าสู่ภายในเซลล์ผู้รับโดยอาศัย vector
การนำพาหะที่มียีนที่สนใจแทรกอยู่ หรือ DNA สายผสม ใส่เข้าไปในเซลล์ผู้รับ (host)
เลี้ยงเซลล์ host : ให้แบ่งเซลล์หลายๆครั้ง ทำให้เพิ่มจำนวนเซลล์ หรือเพิ่มปริมาณยีนที่น่าสนใจ (การโคลนยีน : gene cloning)
Transduction
Conjugation
Natural Transformation
คัดเลือกเซลล์ที่มี DNA สายผสมตามที่ต้องการ
คัดเลือกโดยอาศัยลักษณะ (phenotype)
คัดเลือกโดย DNA hybridization
คัดเลือกโดยวิธี immunology
ลายพิมพ์ (DNA fingerprint)
Coding DNA
ควบคุมการสร้างโปรตีน มีเพียงร้อยละ 5 ของชุด DNA ทั้งหมด
Noncoding DNA
ร้อยละ 95 เป็นส่วนหนึ่งที่มีเบสซ้ำต่อเนื่อง จึงนำมาทำเป็นลายพิมพ์ DNA
หลักการทำงานของเทคโนโลยีลายพิมพ์ DNA
เก็บตัวอย่างของเซลล์ตัวอย่างที่มีคุณภาพ ไม่เสื่อมสลาย
สกัด DNA จากเซลล์ตัวอย่าง
เลือกตัด DNA ส่วนที่แสดงเอกลักษณ์เฉพาะบุคคล โดยใช้เอนไซม์ตัดจำเพาะ จากนั้นนำชิ้นส่วนที่ถูกตัดมาวิเคราะห์ตามขนาดด้วยวิธี : Gel Electrop
แปลผลลายพิมพ์โดยการอ่านผลจากลักษณะตำแหน่งของแถบ หรือกราฟที่ได้
ประโยชน์ของลายพิมพ์ DNA
ใช้พิสูจน์ความสัมพันธ์ทางสายเลือด
ใช้ติดตามอาการของผู้ป่วยที่ได้รับการปลูกถ่ายไขกระดูก ในการรักษาลูคีเมีย
ใช้พิสูจน์หลักฐานทางนิติเวชศาสตร์
ประโยชน์ของการโคลนนิ่ง (Advantages of Cloning
)
เพิ่มจำนวนพันธุ์สัตว์และพันธุ์พืชที่หายาก
เพิ่มจำนวนสัตว์ที่มีลักษณะทางพันธุกรรมที่ดี
เพิ่มจำนวนสัตว์ที่ได้จากการปรับปรุงลักษณะทางพันธุกรรม
ช่วยในการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่ต้องใช้สัตว์ทดลองที่มีพันธุกรรมและลักษณะที่เหมือนกันจำนวนมาก
ช่วยในการปลูกถ่ายทดแทนอวัยวะของมนุษย์
ช่วยในการผลิตอวัยวะของสัตว์
การโคลนนิ่ง (Cloning)
การคัดลอกหรือทำซ้ำให้มีลักษณะเหมือนเดิมทุกประการ
การสืบพันธุ์โดยไม่อาศัยเพศชนิดหนึ่ง : สิ่งมีชีวิตที่ถูกโคลนออกมาจะมีลักษณะเหมือนตัวต้นแบบทุกประการ
การใช้ประโยชน์จากพันธุวิศวกรรม (Application of genetic engineering)
ด้านการพัฒนาอุตสาหกรรม
ปรับเปลี่ยนคุณภาพของวัตถุดิบให้ตรงตามความต้องการ
ประโยชน์ต่อผู้บริโภค
ทำให้เกิดพืช ผัก ผลไม้ ที่มีคุณค่าทางโภชนาการ และปลอดภัยจากสารเคมีมากขึ้น
ช่วยลดการขาดแคลนอาหาร
ด้านการเกษตร
ช่วยต้านทานแมลง มีสารสกัดชีวภาพจากแบคทีเรีย Bacillus thuringinesis
พันธุ์พืชต้านทานโรคไวรัส
ประโยชน์ด้านพาณิชย์
ลดขั้นตอนและระยะเวลาของการผสมพันธุ์พืช
ทำให้เกิดพืชพันธุ์ใหม่ๆที่มีประโยชน์ในการพาณิชย์
ด้านการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม
การถ่ายฝากยีนต้านทานโรคและแมลงให้แก่พืช ทำให้ไม่ต้องใช้สารเคมีพ่น