คำนำ
การตรวจสอบการกลายพันธุ์ในแมลงหวี่
การกลายพันธุ์ระดับโมเลกุล
สาเหตุของการกลายพันธุ์
กลไกการซ่อมแซมดีเอ็นเอ
กลับหน้าหลัก
การกลายพันธุ์

การกลายพันธุ์ระดับโมเลกุล

เป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับโมเลกุลของดีเอ็นเอ มี 2แบบ
1. การแทนที่คู่เบส เป็นการแทนที่ของเบสตัวหนึ่งด้วยเบสอีกตัวหนึ่งในโมเลกุลของดีเอ็นเอ มี 2 แบบคือ
   1.1 ทรานสิชัน (transition) คือ การแทนที่เบสพิวรีนด้วยพิวรีน เช่น แทนที่ A ด้วย G หรือการแทนที่เบสไพริมิดีนด้วยไพริมิดีน เช่น แทนที่ C ด้วย T ตัวอย่างเช่น ตามปกติในโมเลกุลของดีเอ็นเอตำแหน่งหนึ่งมีการจับคู่เบสเป็น AT แต่เกิดทรานสิชันไปเป็น GC หรือ CG เป็น TA (รูป 7a)


รูป 7 การกลายพันธุโดยการแทนที่เบสและการเคลื่อนของรหัสพันธุกรรม

   1.2 ทรานสเวอร์ชัน (transversion) คือ การแทนที่เบสพิวรีนด้วยไพริมิดีน หรือไพริมิดีนด้วยพิวรีน เช่น AT เกิดทรานสเวอร์ชันไปเป็น CG หรือ CG เป็น AT (รูป 7b)

2. การกลายพันธุ์โดยการเคลื่อนของรหัสพันธุกรรม (Frameshift Mutation) คือ การกลายพันธุ์โดยการเพิ่มหรือสูญหายของนิวคลีโอไทด์ 1 อณูหรือมากกว่านั้น ทำให้การอ่านรหัสพันธุกรรม 3 เบสใน mRNA เปลี่ยนไป มีผลให้กรดอะมิโนผิดไปจากเดิม จึงอาจได้โปรตีนที่สั้นหรือยาวกว่าเดิมซึ่งไม่สามารถทำหน้าที่ได้ปกติ เช่น การเพิ่มคู่เบส GC 1 คู่ ทำให้ลำดับกรดอะมิโนเปลี่ยนไป (รูป 7g)
การแทนที่เบสทั้งแบบทรานสิชันและทรานสเวอร์ชัน รวมทั้งการเพิ่มหรือสูญหายของนิวคลีโอไทด์ ทำให้ดีเอ็นเอเปลี่ยนไป และเมื่อดีเอ็นเอบริเวณนั้นเกิดกระบวนการเปลี่ยนรหัส (transcription) และแปลรหัส (translation) ได้กรดอะมิโนที่มีลำดับแตกต่างกันไปดังนี้
      missense mutation (รูป 7c) เบส AT ของยีนโครงสร้างถูกแทนที่ด้วยเบส GC เมื่อเปลี่ยนรหัสจะได้ mRNA ที่มีรหัส (codon) เปลี่ยนไป ส่งผลให้โปรตีนมีกรดอะมิโนไม่เหมือนเดิม ตัวอย่างเช่น ผู้ป่วยโรค sickel cell anemia มีกรดอะมิโนตำแหน่งที่ 6 ของฮีโมโกลบินสาย b เปลี่ยนจากกรดกลูตามิกเป็นแวลีน ทำให้ผู้ป่วยแสดงอาการโรคโลหิตจาง
       nonsense mutation (รูป 7d) การแทนที่เบสในดีเอ็นเอที่มีผลทำให้รหัสพันธุกรรม 3 เบสใน mRNA เปลี่ยนเป็นรหัสที่อ่านไม่ได้ (nonsense codon) หรือรหัสหยุดการสร้างโปรตีน (stop codon) ซึ่งคือ UAG, UAA หรือ UGA เช่น เกิดทรานสิชัน ทำให้ AT ในดีเอ็นเอเปลี่ยนเป็น TA และรหัสพันธุกรรม 3 เบสใน mRNA เปลี่ยนจาก 5' –AAA– 3' เป็น 5' –UAA– 3' ซึ่งเป็นรหัสหยุดการสร้าง จึงได้โปรตีนที่ยังไม่สมบูรณ์ ไม่สามารถทำหน้าที่ได้
      neutral mutation (รูป 7e) เป็นการกลายพันธุ์ที่จัดว่าเป็น missense mutation อย่างหนึ่ง แต่บางครั้งแม้จะมีการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนจากตัวหนึ่งไปเป็นอีกตัวหนึ่ง แต่ยังคงทำให้โปรตีนมีคุณสมบัติทางเคมีไม่แตกต่างไปจากอณูเดิม เช่น การเปลี่ยนแปลงดีเอ็นเอจากเบส AT เป็น GC ทำให้ mRNA 5' –AAA– 3' เปลี่ยนเป็น 5' –AGA– 3' ทำให้มีการเปลี่ยนแปลงกรดอะมิโนจากไลซีน (Lys) ไปเป็นอาร์จินีน (Arg) แต่คุณสมบัติและหน้าที่ของโปรตีนไม่เปลี่ยนแปลง
      samesense หรือ silent mutation (รูป 7f) การเปลี่ยนแปลงคู่เบสในดีเอ็นเอที่ทำให้รหัสพันธุกรรม 3 เบสใน mRNA เปลี่ยนไป แต่เมื่อมีการแปลรหัส (translation) แล้ว กรดอะมิโนที่ได้ไม่เปลี่ยนแปลง เช่น รหัสในดีเอ็นเอเกิดทรานสิชันจาก AT เป็น GC ทำให้รหัสใน mRNA เปลี่ยนจากเดิม 5' –AAA–3' เป็น 5' –AAG– 3' แต่จากการแปลรหัสทั้ง 2 แบบ ได้กรดอะมิโนไลซีนเหมือนเดิม