หน่วยพันธุกรรม

ลำดับตอนที่ #1 : ยีน

หน่วยพันธุกรรม หรือ ยีน (อังกฤษ: Gene) ปรากฏอยู่บนโครโมโซม ประกอบด้วยดีเอ็นเอ ทำหน้าที่กำหนดลักษณะทางพันธุกรรมต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต หน่วยพันธุกรรมจะถูกถ่ายทอดจากสิ่งมีชีวิตรุ่นก่อนสู่ลูกหลาน เช่น ควบคุมกระบวนที่เกี่ยวกับกิจกรรมทั่ว ๆ ไปทางชีวเคมี ภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ไปจนถึงลักษณะปรากฏที่พบเห็น หรือสังเกตได้ด้วยตา เช่น รูปร่างหน้าตาของเด็กที่มีบางส่วนเหมือนกับแม่, สีสันของดอกไม้, รสชาติของอาหารนานาชนิด ล้วนแล้วแต่เป็นลักษณะที่บันทึกอยู่ในหน่วยพันธุกรรมทั้งสิ้น

ยีน (Gene)
ในเซลล์มนุษย์มีสารพันธุกรรมที่เรียกว่า DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) ซึ่งประกอบด้วยน้ำตาลและเบส 4 ชนิด คือ A, T, G และ C เรียงต่อกันไปเป็นเส้นยาว มีบางบริเวณบนเส้น DNA ที่สามารถสร้างโปรตีนซึ่งเป็นโครงสร้างที่สำคัญของเซลล์และเป็นสิ่งจำเป็นต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ บริเวณพิเศษดังกล่าวนี้เรียกว่ายีน (gene) ดังนั้นจะเห็นได้ว่าลักษณะทางพันธุกรรมส่วนใหญ่ของมนุษย์ถูกกำหนดโดย "ยีน"นั่นเอง

ยีนและโครโมโซม

โครโมโซม หน่วยพันธุ์กรรมที่เมนเดลค้นพบนั้น เมนเดลไม่ได้มองเห็นหน่วยพันธุกรรมจริง เพียงแต่อาศัยข้อมูลที่ได้จากการทดลองและหาเหตูผลทางคณิตศาสตร์ หน่วยพันธุ์กรรมที่เมนเดลค้นพบเป็นเพียงนามธรรมเท่านั้น

ยีนอยู่ที่ไหน? ในขณะที่เมนเดลค้นคว้าอยู่นั้น นักชีววิทยากลุ่มหนึ่งที่ใช้กล้องจุลทรรศน์เป็นเครื่องค้นคว้า ได้พบรายละเอียดของเลล์มากขึ้น จนกระทั้ง พ.ศ. 2432 นักชีววิทยาจึงสามารถเห็นรายละอียดภายในนิวเคลียสขณะที่มีการแบ่งเซลล์ ได้พบว่าภายในนิวเคลียสมีโครงสร้างที่ติดสีได้และมีลักษณะเป็นเส้นใย เรียกว่า โครโมโซม (Chromosome) ปี พ.ศ. 2445 หลังจากการค้นพบผลงานของเมนเดล 2 ปี วอลเตอร์ ซัตตัน นักชีววิทยาชาวอเมริกัน และ เทโอดอร์ โบเฟรี นักชีววิทยาชาวเยอรมัน ได้เสนอว่า "หน่วยพันธุ์กรรมที่เมนเดลค้นพบอยู่ในโครโมโซม" ซัตตันได้ศึกษาเซลล์ในอัณฑะตั๊กแตน และเสนอไว้ว่าโครโมโซมที่เข้าคู่กันในขณะที่มีการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส จะแยกจากกันไปอยู่ต่างเซลล์กัน เหมือนการแยกของยีนที่เป็นแอลลีนกัน ตามกฎแห่งการแยกตัวจึงสรุปได้ว่ายีนอยู่บนโครโมโซม

ลักษณะของโครโมโซม โครโมโซมเป็นโครงสร้างที่อยู่ในนิวเคลียสของเซลล์ ในขณะที่เซลล์ไม่แบ่งตัว โครโมโซมจะยืดยาวออกคล้ายๆ เส้นใยเล็กๆ สานกันอยู่ในนิวเคลียส เมื่อมีการแบ่งเซลล์จะมการแบ่งโครโมโซม โดยโครโมโซมจะจำลองตัวเองขึ้นมา เป็นเส้นคู่ที่เหมือนกันทุกประการ แล้วค่อยๆ ขดตัวสั้นเข้า โครโมโซมก็จะโตมาก การศึกษาโครโมโซมจึงต้องศึกษาในระยะแบ่งเซลล์ ถ้ามีเทคนิคในการเตรียมที่ดีก็จะสามารถมองเห็นรูปร่างลักษณะของโครโมโซมจากกล้องจุลทรรศน์ และอาจนับจำนวนโครโมโซมได้

---