[หน้าแรก] [ปฏิบัติการ]            

           บท9 เรื่อง พลาสมิดดีเอ็นเอและการทำแผนภาพยีน

     พลาสมิด (plasmid) เป็น extrachromosomal DNA ที่อยู่ภายในเซลล์ มีบริเวณที่เป็น origin of replication (ori) หรือ replicon แยกจากโครโมโซม ทำให้มีความสามารถในการเพิ่มจำนวนได้โดยไม่ขึ้นกับการเกิด replication ของ chromosomal DNA และการแบ่งเซลล์  นอกจากนี้พลาสมิดยังสามารถถูกแยกและใส่กลับเข้าสู่เซลล์เจ้าบ้าน (host cell) ได้โดยไม่ยากนัก จึงทำให้เกิดการนำพลาสมิดมาใช้ในการเป็น cloning vectors ชนิดหนึ่ง
     พลาสมิดตามธรรมชาติอาจพบได้ใน แบคทีเรีย และยีสต์  ในปัจจุบัน E.coli plasmid ถูกนำมาใช้ในการทำ gene cloning และพันธุวิศวกรรมกันอย่างกว้างขวาง และ yeast plasmid ก็ได้รับการพัฒนาเพื่อใช้ในการตัดต่อ DNA fragment ขนาดใหญ่ในการศึกษา human genome นอกจากนี้ Agrogacterium tumefaciens Ti plasmid ก็ถูกนำมาปรับใช้ในการถ่ายยีนเข้าสู่พืชบางชนิดอีกด้วย
     การที่มนุษย์สามารถตัดต่อสารพันธุกรรมในหลอดทดลองได้ตามต้องการโดยอาศัย vector เช่น plasmid นี้เอง ทำให้เกิดความก้าวหน้าในการศึกษายีนต่างๆ ในระดับโมเลกุลมากขึ้น เพราะแต่ละยีนหรือแต่ละส่วนของยีนสามารถถูกดึงแยกมาศึกษาได้ในระดับโมเลกุล ทำให้เราเกิดความเข้าใจถึงกลไกการควบคุมการแสดงออกของยีนต่างๆ ได้อย่างชัดเจนมากขึ้น ตลอดจนสามารถทราบถึงลำดับเบสที่เป็นต้นแบบในการสร้างโปรตีน นำไปสู่ความเข้าใจเกี่ยวกับการทำงานของโปรตีนชนิดนั้น ที่ส่งผลต่อ phenotype ต่างๆ ที่เกิดขึ้น
     ในการศึกษายีนใดยีนหนึ่งในระดับโมเลกุล จำเป็นต้องทำ gene cloning โดยอาศัย vector และการสกัดพลาสมิด เพื่อนำมาศึกษาส่วนของ DNA ที่ clone ได้ โดยการทำ restriction site mapping เป็นวิธีการเบื้องต้นในการศึกษายีนดังกล่าวในระดับโมเลกุล เพื่อให้สามารถนำส่วนของยีนหรือยีนนั้นไปศึกษาต่อในระดับสูงต่อไป รวมทั้งสามารถตัดต่อสารพันธุกรรมดังกล่าวได้ตามต้องการ
การทำ restriction site mapping จะเริ่มจากเมื่อสกัด plasmid ที่มีส่วนของ DNA ที่ clone ได้ไว้ แล้วนำมาตัดด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะ (restriction enzyme) ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่มีความสามารถตัดสาย DNA ในบริเวณที่มีลำดับเบสที่เฉพาะเจาะจงตามชนิดของเอนไซม์นั้น จากรูปแบบที่ได้จากการแยกพลาสมิดที่ถูกตัดด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะบน agarose gel electrophoresis ทำให้สามารถนำมาวิเคระห์ restriction site map ของส่วน DNA ที่ clone ได้ใน vector นั้น และนำไปสู่การตัดต่อสารพันธุกรรม หรือการศึกษาในเรื่องอื่นต่อไป เช่น การทำ DNA sequencing เป็นต้น