ဒီအန်အေ

ဒီအန်အေ၏ ဓာတုဖွဲ့စည်းပုံ။ ဖော့စဖိတ်အုပ်စုမှာ အဝါရောင်၊ ဒီအောက်စီရိုင်ဗိုနျူကလစ်အက်ဆစ်မှာ လိမ္မော်ရောင်၊ နိုက်ထရိုဂျင်ဘေ့စ်မှာ အစိမ်း၊ ခရမ်း၊ အပန်းနှင့် အပြာရောင်များဖြင့် ညွှန်းထားသည်။ P=phosphorus O=oxygen N=nitrogen H=hydrogen

DNA (ဒီအန်အေ) ဆိုသည်မှာ deoxyribonucleic acid (အသံထွက် ဒီအောက်စီရိုင်ဗိုနျူကလစ်အက်ဆစ်) ၏ အတိုကောက် စာလုံးဖြစ်သည်။ ဒီအန်အေသည် သတ္တဝါ၊ အပင်နှင့် ဗက်တီးရီးယားအပါအဝင် သက်ရှိအားလုံး၏ မျိုးဗီဇသင်္ကေတ (genetic code) ပါဝင်သည့် မော်လီကျူးဖြစ်သည်။ ဗိုင်းရပ်စ်ပိုးများသည် ဒီအန်အေကို အသုံးပြု၍ သက်ရှိများအား ရောဂါကူးစက်စေသည်။ ဒီအန်အေကို သက်ရှိများ၏ ကလာပ်စည်းတိုင်းတွင် တွေ့ရှိရပြီး ယင်းကလာပ်စည်းအား မည်သို့သော ပရိုတိန်းကို ထုတ်လုပ်ရမည်ဟု ညွှန်ကြားသည်။ ကလာပ်စည်း၏ ပရိုတိန်းသည် ယင်းကလာပ်စည်း၏ အစွမ်းသတ္တိကို သတ်မှတ်ပေးသည်။ နောက်မျိုးဆက် ရင်သွေးများသည် ယင်းတို့၏ မိဘများထံမှ ဒီအန်အေကို ဆက်ခံကြသည်။ ထို့ကြောင့် ရင်သွေးများသည် မိဘများနှင့် အသားအရောင်၊ ဆံပင်အရောင်၊ မျက်လုံးအရောင် စသည့် ရုပ်အင်္ဂါအားဖြင့် ဆင်တူကြခြင်းဖြစ်သည်။

လူတဦး၏ ဒီအန်အေသည် မိခင်နှင့် ဖခင်တို့ဆီမှ တဝက်စီ ဆင်းသက်လာသည်။

ဒီအန်အေဖွဲ့စည်းပုံ

Animation of B-DNA. Note major and minor grooves

ဒီအန်အေ၏ ပုံပန်းသဏ္ဌာန်မှာ နှစ်ပင်လိမ်ကြိုး သို့မဟုတ် ကြောင်လိမ်လှေကားပုံ ရှိသည်။ လှေကားအထစ်တိုင်းသည် နျူကလီရိုတိုက်လိုင်းများ ဖြစ်သည်။ နျူကလီရိုတိုက်များကို ဒီအောက်စီရိုင်ဗို့စ် (deoxyribose - ကာဗွန်အက်တမ် ၅ ခုပါဝင်သည့် သကြားမော်လီကျူး)၊ ဖော့စဖိတ်အုပ်စု (ဖော့ဖောရပ်စ်နှင့် အောက်စီဂျင်ဒြပ်ပေါင်း) နှင့် နိုက်ထရိုဂျင်ဘေ့စ်တို့ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ဒီအန်အေတွင် နိုက်ထရိုဂျင်ဘေ့စ် ၄ မျိုးပါဝင်သည်။

• အက်ဒနင်း (adenine) (A)/(a)
• သိုင်မင်း (thymine) (T)/(t)
• ဆိုင်တိုစင်း (cytosine) (C)/(c)
• ဂွါနင်း (guanine) (G)/(g)

ဒီအန်အေ၏ လှေကားထစ်များသည် လှေကားတဘက်တချက်စီမှ ဘေ့စ်နှစ်ခုဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ A နှင့် T ချိတ်ဆက်ပြီး C နှင့် G ချိတ်ဆက်သည်။ ဘေ့စ်များသည် ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဘွန်း (ဟိုက်ဒရိုဂျင် အက်တမ်အကြား ဆွဲငင်အား) များကို အသုံးပြု၍ ချိတ်ဆက်ကြသည်။

အက်ဒနင်း (A) နှင့် သိုင်မင်း (T) တို့ ချိတ်ဆက်နိုင်ခြင်းမှာ ယင်းတို့အကြား ဟိုက်ဒရိုဂျင်ဘွန်း နှစ်ခု ဖြစ်စေပြီး ဆိုင်တိုစင်း (C) နှင့် ဂွာနင်း (G) တို့က သုံးခုဖြစ်စေသောကြောင့် ဖြစ်သည်။ A နှင့် T သာ တွဲသည်၊ C နှင့် G သာတွဲဆက်သည်ဆိုသော်လည်း ယင်းအစုံများသည် မည်သည့်အစီအစဉ်နှင့်မဆို ဖြစ်နိုင်သည်။ ဒီအန်အေတွင် ဘေ့စ် “အက္ခရာ”များကို အခြေခံ၍ “စာလုံး”များ ရေးသားထားသည်။ ယင်း“စာလုံး”များတွင် ကလာပ်စည်းများ မည်သို့ အလုပ်လုပ်ရမည်ကို ညွှန်ကြားသည့် အချက်အလက်များ (အမိန့်များ) ပါဝင်သည်။

ဒီအန်အေကူးယူခြင်း

ဒီအင်အေ ပုံတူကူးပွားနေပုံ

ဒီအန်အေကူးယူခြင်းကို DNA replication (ဒီအန်အေဆင့်ပွားခြင်း)ဟု ခေါ်သည်။ အကျမ်းအားဖြင့်ဆိုလျှင် ဘေ့စ်များကို ချိတ်ဆက်ထားသည့် ဟိုက်ဒြိုဂျင်စည်းများ ပျက်ပျယ်သွားပြီး မော်လီကျူး နှစ်ခြမ်းကွဲသွားသည်။ ကြိုးမျှင်နှစ်စ ဖြစ်ပေါ်လာစေသည်။ ယင်းကြိုးမျှင်သစ်များသည် ယင်းတို့၏ ဘေ့စ်များအလိုက် (အေနှင့်တီ၊ စီနှင့်ဂျီ)တွဲဖက်ပြီး ပျောက်ဆုံးနေသည့် အပိုင်းကို ပြန်လည် ဖွဲ့စည်းယူသည်။

ပထမအဆင့်တွင် DNA helicase (ဒီအန်အေ ဟယ်လီကေ့စ်) ခေါ် အမ်ဇိုင်းမ်က ဟိုက်ဒရိုဂျင်စည်းများကို ဖျက်စီးပြီး ဒီအန်အေကို ကြိုးနှစ်မျှင်အဖြစ် ကွဲသွားစေသည်။ ဒီအန်အေက သီးခြားအပိုင်းအစ နှစ်ခုဖြစ်သွားပြီးနောက် DNA polymerase (ဒီအန်အေ ပေါ်လီမာရေ့စ်) ခေါ် အခြားမော်လီကျူးက ဒီအန်အေ အပိုင်းအစများနှင့် တွဲဖက်ညီသည့် ကြိုးမျှင်စအသစ်ကို ဖွဲ့စည်းပေးသည်။ ဒီအန်အေ မိတ္တူ မော်လီကျူးတိုင်းသည် တဖက်မှာ မူလမော်လီကျူးဖြစ်ပြီး အခြားတဖက်မှာ ဘေ့စ်အသစ်များဖြစ်သည်။

မြူတေးရှင်း

ဒီအန်အေ ကူးယူ(ဆင့်ပွား)ရာတွင် မှားယွင်းမှုအချို့ ဖြစ်တတ်သည်။ ယင်းဖြစ်ရပ်အား mutation (မြူတေးရှင်း) ဟုခေါ်သည်။ မြူတေးရှင်း သုံးမျိုးရှိသည်။

• Deletion (ဖျက်ခြင်း) ဘေ့စ်တခု သို့မဟုတ် ဘေ့စ်များ ကျန်ခဲ့ခြင်း (ဥပမာ CAT ဖြစ်ရမည့်အစား CT ဖြစ်နေခြင်း)
• Insertion (တိုးခြင်း) ဘေ့စ်တခု သို့မဟုတ် ဘေ့စ်များ တိုးလာခြင်း (ဥပမာ CAT ဖြစ်ရမည့်အစား CAAT ဖြစ်လာခြင်း)
• Point Mutations (ပွိုင့်မြူတေးရှင်း) မှားယွင်းသည့် ဘေ့စ်တခု ထည့်သွင်းထားခြင်း (ဥပမာ CAT ဖြစ်ရမည့်အစား CGT ဖြစ်နေခြင်း)

မြူတေးရှင်းသည် တခါတရံတွင် သက်ရှိများအား အသက်အန္တရာယ် ဖြစ်စေနိုင်သည်။ အကြောင်းမှာ မျိုးဗီဇသင်္ကေတ သုံးလုံးတတွဲသည် အမီနိုဆက်ဆစ် အမျိုး ၂၀ အနက် တစ်မျိုးကို ကိုယ်စားပြုသည်။ ပရိုတိန်းဖွဲ့စည်းရာမှာ မျိုးဗီဇသင်္ကေတ အစီအစဉ်အလိုက် အမီနိုအက်ဆစ်များကို တန်းစီယူသည်။ မြူတေးရှင်းဖြစ်နေသည့် ဒီအန်အေ အသစ်မှ ဖွဲ့စည်းပေးသည့် ပရိုတိန်းများ လုပ်သင့်သည့် အလုပ်ကို မလုပ်ပေးနိုင်ချိန်တွင် အန္တရာယ် ဖြစ်နိုင်သည်။ သို့ပေမဲ့လည်း ပရိုတိန်းအသစ်များက သက်ရှိများအတွက် ပိုအသုံးကျမည့် နည်းလမ်းအတိုင်း အလုပ်လုပ်ပေးနိုင်ပါက မြူတေးရှင်းမှ evolution ခေါ် ဆင့်ကဲပြောင်းလဲမှုကို လမ်းခင်းပေးနိုင်သည်။

ပရိုတိန်းဖွဲ့စည်းခြင်း

အမ်အာအန်အေ မော်လီကျူး တပိုင်းတစမှ ကိုဒွန်များ။ ကိုဒွန်တခုစီတွင် နျူကလီရိုတိုက် သုံးခုစီပါဝင်ပြီး အမီနိုအက်ဆစ်တခုစီကို ကိုယ်စားပြုသည်။

အထူးသတ်မှတ်ထားသည့် ပရိုတိန်းအား မည်သို့ထုတ်လုပ်ရန် ကလာပ်စည်းအား ဒီအန်အေမှ ညွှန်းကြားသည်။ သက်ရှိ၏ ကလာပ်စည်းများတွင် အလုပ်အားလုံးနည်းပါးကို ပရိုတိန်းများက ဆောင်ရွက်ပေးသည်။ ပရိုတင်းများကို အမီနိုအက်ဆစ်ခေါ် ပိုမိုသေးငယ်သည့် မော်လီကျူးများဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ပရိုတိန်းတမျိုး သတ်မှတ်ထားသည့် လုပ်ငန်းကို လုပ်ဆောင်နိုင်ဖို့ ဥပမာအားဖြင့် အသည်းကလာပ်စည်းမှ အသည်း၏ သည်းခြေစစ်ထုတ်ခြင်း၊ အဆိပ်အတောက်များအား ခြေဖျက်ခြင်းစသည့် လုပ်ငန်းများကို လုပ်ဆောင်နိုင်ရန် မှန်ကန်တိကျသည့် အမီနိုအက်ဆစ်များ မှန်ကန်တိကျစွာ စီတန်းဖွဲ့စည်းရန် လိုအပ်သည်။ ပရိုတိန်းတမျိုး ထုတ်လုပ်ရန် ညွှန်ကြားချက်ပါသော ဒီအန်အေ အပိုင်းအစကို မျိုးရိုးဗီဇ (gene) ဟုခေါ်သည်။

ပရိုတိန်းများအား ကလာပ်စည်းအတွင်းရှိ ရိုင်ဗိုဇုမ်း (ribosome) ခေါ် ယန္တရားဖြင့် ထုတ်လုပ်သည်။ ဘေ့စ်သုံးခုပါ “စာလုံး”များက မည်သည့်အမီနိုအက်ဆစ်ကို ဖြည့်ထည့်ရန် ရိုင်ဗိုဇုမ်းအား ညွှန်ကြားသည်။ ရိုင်ဗိုဇုမ်းများအား ကလာပ်စည်း၏ အဓိကကိုယ်ထည်တွင် တွေ့ရသော်လည်း ဒီအန်အေများကိုမူ ကလာပ်စည်း၏ နျူကလိယအတွင်း၌သာ တွေ့ရှိနိုင်သည်။ ကိုဒွန် (codon)ခေါ် ဘေ့စ်သုံးခုစီပါဝင်သည့် မျိုးဗီဇသင်္ကေတများသည် ဒီအန်အေ၏ တစိတ်တပိုင်းဖြစ်သော်လည်း ဒီအန်အေသည် နျူကလိယအတွင်းမှ ပြင်ပသို့ ထွက်သွားခြင်းမရှိပေ။ ထို့ကြောင့် ကလာပ်စည်းသည် အရွယ်အစား ပိုမိုသေးငယ်သည့် ဒီအန်အေမိတ္တူ ကြိုးမျှင်သစ်ကို ထုတ်လုပ်ပြီး ယင်းတို့သည် နျူကလိယ အမှေးပါးပေါ်ရှိ သေးငယ်သော အပေါက်များကို ဖြတ်ကာ ပရိုတိန်းထုတ်လုပ်မည့် နေရာ ကလာပ်စည်းကိုယ်ထည်အတွင်းသို့ ဝင်ရောက်သည်။

ယင်း ဒီအင်အေ တပိုင်းသာပါသည့် ကြိုးတပင်ကို အမ်အာအန်အေ mRNA ဟုခေါ်သည်။ ရိုင်ဗိုဇုမ်းသည် အမ်အာအန်အေ ကြိုးတလျှောက်မှ အချက်အလက်များအား ဖတ်ယူကာ ပရိုတိန်းဖွဲ့စည်းသည်။ တီအာအန်အေ tRNAခေါ် အခြားအာအန်အေက ကိုဒွန်တခုချင်းစီအတွက် မှန်ကန်သည့် အမီနိုအက်ဆစ် တွဲဖက်ပေးနိုင်ရန် ကူညီပေးသည်။

နည်းပညာတွင် အသုံးချမှု

ဂျနက်တစ် အင်ဂျင်နီယာ

မျက်မှောက်ခေတ်တွင် သက်ရှိများမှ ဒီအန်အေများအား သန့်စင်ထုတ်ယူရန် နည်းလမ်းများကို သိပ္ပံပညာရှင်များက ဖော်ထုတ်ခဲ့ကြပြီးဖြစ်သည်။ မော်ဒန်ဇီဝဗေဒနှင့် ဇီဝဓာတုဗေဒ နယ်ပယ်များတွင် ဤနည်းလမ်းများကို အသုံးပြု၍ ဒီအန်အေများကို ပြန်လည်ပေါင်းစည်းကြသည်။ ပလတ်စမစ် သို့မဟုတ် ဗိုင်ရာဗက်တာ (viral vector၊ ဥပမာE. coli) များအား သယ်ဆောင်သည့် ကရိယာအဖြစ်အသုံးပြုကာ ပြန်လည်ပေါင်းစည်းထားသည့် ဒီအန်အေ (recombinant DNA) စဉ်တန်းများကို သက်ရှိ အော်ဂင်နစ်ဆင်များထဲသို့ ထည့်သွင်းကြသည်။

ယခုကဲ့သို့ ဗီဇပြောင်းလဲထားသည့် သက်ရှိများသည် ဆေးဝါးသုတေသနလုပ်ငန်းများတွင် အသုံးချသည့် ပရိုတိန်းများကို ထုတ်လုပ်ပေးနိုင်သည်။ ဂျနက်တစ် အင်ဂျင်နီယာပညာကိုလည်း ထွက်နှုန်းကောင်းသည့်၊ ပိုးမွှားဒဏ်၊ ရာသီဥတုဒဏ် ခံနိုင်သည့် မျိုးပင်များ ပြုစုရာတွင် အသုံးချနေကြပြီဖြစ်သည်။

မှုခင်းဆေးပညာ

မှုခင်းဆေးပညာတွင် မှုခင်းဖြစ်ပွားရာနေရာတွင် ရှာဖွေတွေ့ရှိရသော သွေး၊ အရေပြား၊ တံတွေး သို့မဟုတ် ဆံပင်မှ ဒီအန်အေများကို အသုံးပြုကာ ပြစ်မှုကျူးလွန်သူ၊ ပြစ်မှုကျူးလွန်မှု ခံရသူ၏ ဒီအန်အေနှင့် ကိုက်ညီမှု ရှိမရှိ စမ်းသပ်စစ်ဆေးကာ အမှုဖော်ထုတ်ကြသည်။ ဥပမာ လူသတ်မှုဖြစ်ပါက ဤနည်းလမ်းဖြင့် တရားခံသည် မည်သူမည်ဝါဖြစ်သည်၊ သေဆုံးသူမှာ မည်သူဖြစ်သည်ကို ထောက်ပြနိုင်သည်။ ဆူနာမီ ကဲ့သို့သော လူအများအပြားသေဆုံးတတ်သည့် သဘာဝ ဘေးအန္တရာယ်အတွင်း သေဆုံးသူ ရုပ်အလောင်းကို မခွဲခြားနိုင်ပါက ဒီအန်အေဖြင့် ခွဲခြားနည်းကို အသုံးပြုနိုင်သည်။