โครงสร้างของ DNA. ปี พ. ศ มัวริส เอช เอฟ วิลคินส์ (Maurice H. F

งานนำเสนอเรื่อง: "โครงสร้างของ DNA. ปี พ. ศ มัวริส เอช เอฟ วิลคินส์ (Maurice H. F"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 โครงสร้างของ DNA ปี พ.ศ มัวริส เอช เอฟ วิลคินส์ (Maurice H.F. Wilkins) และโรซาลินด์ แฟรงคลิน (Rosalind Franklin) นักฟิสิส์ชาวอังกฤษ ศึกษาโครงสร้างของ DNA ในสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ โดยใช้เทคนิค เอกซ์เรย์ดิฟแรฟกชัน (X-ray diffraction) ด้วยการฉายรังสีเอกซ์ ผ่านผลึก DNA การหักเหของรังสีเอกซ์ ทำให้เกิดภาพบนแผ่นฟิล์ม ได้ภาพถ่ายที่ชัดเจนมาก ซึ่งแปลผลได้ว่า โครงสร้างของ DNA จากสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ มีลักษณะที่คล้ายกันมากคือ ประกอบด้วยสายพอลีนิวคลีโอไทด์มากกว่า 1 สาย มีลักษณะเป็นเกลียว โยเกลียวแต่ละรอบมีระยะห่างเท่าๆ กัน ผลจากการศึกษานี้ ทำให้เข้าใจโครงสร้างทางกายภาพของ DNA มากขึ้น

2 ปี พ. ศ. 2496 เจมส์ ดี วอตสัน (James D
ปี พ.ศ เจมส์ ดี วอตสัน (James D. Watson) นักชีวเคมีชาวอเมริกัน และฟรานซีส คริก (Francis Crick) นักฟิสิส์ชาวอังกฤษ ได้เสนอแบบจำลองโครงสร้างโมเลกุล DNA ที่สมบูรณ์ที่สุด โดยรวบรวมข้อมูลต่างๆ จากโครงสร้างทางเคมีของส่วนประกอบของโมเลกุล DNA จากผลการทดลองของ ชาร์กาฟฟ์ที่แสดงให้เห็นว่า DNA มี A = T และ C = G และภาพจากเทคนิค เอกซ์เรย์ดิฟแรฟกชันของผลึก DNA

3 จากข้อมูลของชาร์กาฟฟ์ ทำให้วอตสันและคริก พยายามหาพันธะเคมีที่จะเชื่อมพอลีนิวคลีโอไทด์ 2 สายให้ติดกัน และพบว่า เป็นพันธะไฮโดรเจน ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างคู่เบส แม้จะไม่แข็งแรงแต่เมื่อมีจำนวนมากก็จะแข็งแรงพอที่จะยึดสายพอลีนิวคลีโอไทด์ 2 สายให้เข้าคู่กันได้ และจากการศึกษาโครงสร้างของเบส ทั้ง 4 ชนิด พบว่า ระหว่าง A กับ T สามารถเกิดพันธะไฮโดรเจนได้ 2 พันธะ และระหว่าง C กับ G เกิดได้ 3 พันธะ

4

5 หลังจากนั้นวิตสันและคริก จึงเสนอโครงสร้างโมเลกุลของ DNA โยให้พอลีนิวคลีโอไทด์ 2 สายเรียงสลับทิศกันและบิดพันกันเป็นเกลียวคู่ (Duoble helix) เวียนขวาตามเข็มนาฬิกา เบส a ของอีกสายหนึ่งตรงกับเบส T ของอีกสายหนึ่ง และเบส C ของอีกสายหนึ่งตรงกับเบส G ของอีกสายหนึ่งเสมอ เบสในแต่ละสายของ DNA ที่เป็นเบสคู่ผสม (complementary base pair) ยึดกันด้วยพันธะไฮโดรเจน โยเกลี่ยวแต่ละรอบห่างเท่าๆ กันและมีคู่เบสจำนวนเท่ากัน โครงสร้างเกลี่ยวคู่ทำให้โครงสร้างของ DNA มีลักษณะคล้ายบันไดเวียนโยมีน้ำตาลดีออกซีไรโบสจับกับหมู่ฟอสเฟต เป็นราวบันไดและบันไดแต่ละขั้นคือ คู่เบส 1 คู่

6

7 โครงสร้าง DNA ที่เป็นพอลีนิวคลีโอไทด์ 2 สาย โดยโครงสร้างเกลี่ยวคู่มีระยะห่าง 20 อังสตรอม (AO) เกลียวแต่ละรอบห่างกัน 34 อังสตรอม แต่ละคู่เบสมีระยะห่างกัน 3.4 อังสตรอม โครงสร้าง DNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์จำนวนมาก แม้ว่า DNA จะมีนิวคลีโอไทด์เพียง 4 ชนิด แต่โมเลกุล DNA มีความแตกต่างกันได้ เช่น ถ้า DNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ 2 โมเลกุลเรียงกัน จะสามารถเรียงให้แตกต่างกันได้ 16 แบบ ( 42 ) ดังนั้นถ้าโมเลกุล DNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์จำนวนมาก การเรียงของเบสก็จะแตกต่างกันมากด้วย ใน DNA ของสิ่งมีชิวตแต่ละชนิดอาจมีนิวคลีโอไทด์หลายพันคู่จนถึงนับล้านคู่ ทำให้มีรูปแบบของ DNA ได้อย่างหลากหลาย ลักษณะทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตหนึ่งๆ มีหลายลักษณะและลำดับเบสของ DNA ซึ่งเกิดจากเบสชนิดต่างๆ กันก็มีหลายรูปแบบ จึงน่าจะมากพอที่จะทำหน้าที่ควบคุมหรือกำหนดลักษณะทางพันธุกรรมได้

8 โครงสร้างของ DNA ปี พ.ศ มัวริส เอช เอฟ วิลคินส์ (Maurice H.F. Wilkins) และโรซาลินด์ แฟรงคลิน (Rosalind Franklin) นักฟิสิส์ชาวอังกฤษ ศึกษาโครงสร้างของ DNA ในสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ โดยใช้เทคนิค เอกซ์เรย์ดิฟแรฟกชัน (X-ray diffraction) ด้วยการฉายรังสีเอกซ์ ผ่านผลึก DNA การหักเหของรังสีเอกซ์ ทำให้เกิดภาพบนแผ่นฟิล์ม ได้ภาพถ่ายที่ชัดเจนมาก ซึ่งแปลผลได้ว่า โครงสร้างของ DNA จากสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ มีลักษณะที่คล้ายกันมากคือ ประกอบด้วยสายพอลีนิวคลีโอไทด์มากกว่า 1 สาย มีลักษณะเป็นเกลียว โยเกลียวแต่ละรอบมีระยะห่างเท่าๆ กัน ผลจากการศึกษานี้ ทำให้เข้าใจโครงสร้างทางกายภาพของ DNA มากขึ้น

9 โครงสร้างของ DNA ปี พ.ศ มัวริส เอช เอฟ วิลคินส์ (Maurice H.F. Wilkins) และโรซาลินด์ แฟรงคลิน (Rosalind Franklin) นักฟิสิส์ชาวอังกฤษ ศึกษาโครงสร้างของ DNA ในสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ โดยใช้เทคนิค เอกซ์เรย์ดิฟแรฟกชัน (X-ray diffraction) ด้วยการฉายรังสีเอกซ์ ผ่านผลึก DNA การหักเหของรังสีเอกซ์ ทำให้เกิดภาพบนแผ่นฟิล์ม ได้ภาพถ่ายที่ชัดเจนมาก ซึ่งแปลผลได้ว่า โครงสร้างของ DNA จากสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ มีลักษณะที่คล้ายกันมากคือ ประกอบด้วยสายพอลีนิวคลีโอไทด์มากกว่า 1 สาย มีลักษณะเป็นเกลียว โยเกลียวแต่ละรอบมีระยะห่างเท่าๆ กัน ผลจากการศึกษานี้ ทำให้เข้าใจโครงสร้างทางกายภาพของ DNA มากขึ้น