โครงสร้างของดีเอ็นเอ
(Structure of DNA)
โครงสร้างของดีเอ็นเอ(Structure of
DNA) ซึ่งกรดนิวคลีอิก ชนิด ดีเอ็นเอ (DNA,deoxyribonucleic
acids)
เป็นแหล่งในการเก็บข้อมูลทางพันธุกรรม
(genetic
information) ของสิ่งมีชีวิตโดย เจมส์ ดี. วัตสัน และ ฟรานซิส คริก
(James D. Watson and
Francis
Crick) ได้สร้างแบบจำลองโมเลกุลของดีเอ็นเอ (DNA) ดังนี้
1.
มีสายพอลินิวคลีโอไทด์(polynucleotide) 2 สาย
ยึดกันโดยการจับคู่กันของเบส โดยในสายพอลินิวคลีโอไทด์(polynucleotide)
ปลาย
3’
ของนิวคลีโอไทด์ (Nucleotide) หนึ่งจะจับกับปลาย
5’ ของนิวคลีโอไทด์(Nucleotide) อีกอันหนึ่ง
แต่ละสายมีทิศทางจากปลาย 5’ ไปยัง 3’
เรียงตัวกลับสวนทิศทางกัน (Antiparallel)
2.
เบสไทมีน(T) ยึดกับ เบสอะดีนีน(A) ด้วยพันธะไฮโดรเจนแบบพันธะคู่ หรือ double bonds ส่วน
เบสไซโตซีน(C)ยึดกับเบสกัวนีน(G)
ด้วยพันธะไฮโดรเจนแบบพันธะสามหรือ
triple
bonds
3.
พอลินิวคลีโอไทด์(polynucleotide)2สายพันกัน
บิดเป็นเกลียวคล้ายบันไดเวียนขวาโดยมี น้ำตาลดีออกซีไรโบส(Deoxyribose
Sugar)
จับกับหมู่ฟอสเฟต(phosphate
group) คล้ายเป็นราวบันได
4.
ใน 1 รอบเกลียวของ ดีเอ็นเอ (DNA) ประกอบด้วย คู่เบส 10 คู่
5.
เกลียวแต่ละรอบห่างเท่ากับ 34 Å (อ่านว่า
อังสตรอม) หรือ 3.4 nm และพอลินิวคลีโอไทด์(polynucleotide)
2 สาย
มีเส้นผ่านศูนย์กลาง
20
Å หรือ 2 nm แต่ละคู่เบสห่างกับ 3.4 อังสตรอม หรือ 0.34 nm เกลียวเอียงทำมุม 36 องศา
ส่วนประกอบของโครโมโซม
ถ้าหากจะประมาณสัดส่วนระหว่าง DNA
และโปรตีนที่เป็นองค์ประกอบของโครโมโซมของยูคาริโอต
จะพบว่าประกอบด้วย DNA 1 ใน 3 และอีก 2 ใน 3 เป็นโปรตีน โดยส่วนที่เป็นโปรตีนจะเป็น
ฮิสโตน(histone) และนอนฮิสโตน(non-histone) อย่างละประมาณเท่าๆกันในปี พ.ศ. 2427
นักวิทยาศาสตร์พบว่าฮิสโตนเป็นโปรตีนที่มีองค์ประกอบ
ส่วนใหญ่เป็นกรดอะมิโนที่มีประจุบวก(basic amino acid) เช่น
ไลซีน และอาร์จินีนทำให้มีสมบัติในการเกาะจับกับสาย DNA ซึ่งมีประจุลบได้เป็นอย่างดี
และทำให้เกิดการสร้าง สมดุลของประจุ (neutralize)ของโครมาทินด้วยสาย
DNA พันรอบกลุ่มโปรตีนฮิสโตนคล้ายเม็ดลูกปัด
เรียกโครงสร้างนี้ว่า นิวคลีโอโซม (nucleosome) โดยจะมีฮิสโตนบางชนิดเชื่อมต่อระหว่างเม็ดลูกปัดแต่ละเม็ด
ดังภาพ
DNA และฮิสโตนที่ประกอบกันเป็นโครโมโซมของยูคาริโอต
ที่มา
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์, 2544,หน้า48
สื่อการเรียนการสอนวิทยาศาสตร์
ชื่อสื่อการสอน แบบจำลองโครงสร้างดีเอ็นเอ (DNA Structure)
แนวคิด ดีเอ็นเอเป็นนิวคลีโอไทด์สายยาวสองสายพันกันเป็นเกลียวคู่วนขวา
แต่ละสายประกอบด้วย
นิวคลีโอไทด์นับล้านหน่วย ซึ่งมีโครงสร้างประกอบด้วย
น้ำตาลเพนโทส ไนโตรเจนเบส 4 ชนิด
และหมู่ฟอสเฟต โดยลำดับเบสของนิวคลีโอไทด์จะมีข้อมูลทางพันธุกรรมบันทึกอยู่
วัตถุประสงค์ 1. เพื่อเป็นสื่อในการเรียนการสอนเรื่อง
โครงสร้างของดีเอ็นเอ
2. เพื่อให้นักเรียนเกิดความเข้าใจถึงโครงสร้างดีเอ็นเอ
คู่มือการใช้สื่อ
แบบจำลองแบบจำลองโครงสร้างดีเอ็นเอ (DNA Structure)
เมื่อกดสวิตซ์ ไฟจะไหลจากทิศทางตั้งแต่
โครโมโซม
นิวคลีโอโซม โปรตีนฮีสโตน
ดีเอ็นเอ ซึ่งแสดงการคลายเกลียวของโครโมโซมไปจนถึงดีเอ็นเอ
โมเดลดีเอ็นเอ สามารถถอดประกอบใหม่ได้ โดยจับคู่เบส
คือ เบส A
(adenine) คู่กับเบส T (thymine) และเบส C (cytosine) คู่กับเบส G (guanine) ให้ถูกต้อง
ขอบคุณข้อมูลจาก
วันที่ 20 พฤศจิกายน พ.ศ. 2559 เวลา 19.10 น.