จีโนมหน่วยพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต
ก่อนจะที่นักศึกษาได้เรียนรู้เรื่องจีโนม จะต้องทำความเข้าใจเรื่องเซลล์ (Cell) เสียก่อน เซลล์ หมายถึง หน่วยที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดประกอบขึ้นจากเซลล์ตั้งแต่สิ่งมีชีวิตที่มีเซลล์เดียว เช่น แบคทีเรีย จนถึงสิ่งมีชีวิตที่มีหลายเซลล์ เช่น มนุษย์ และสัตว์ต่างๆ โดยมนุษย์นั้นประกอบขึ้นจากเซลล์ประมาณ 100 ล้านล้านเซลล์
ในบริเวณส่วนกลางของเซลล์แต่ละเซลล์จะมี "นิวเคลียส" บรรจุอยู่ซึ่งเป็นศูนย์กลางควบคุมการทำงานของเซลล์ และในนิวเคลีย นี้เองจะมี "จีโนม (Genome)" บรรจุอยู่อีกชั้นหนึ่งภายในจีโนมนั้นจะประกอบด้วย "โครโมโซม (Chromosome)" อยู่หลายโครโมโซม บนโครโมโซมจะมี "ยีน (Gene)" อยู่เป็นกลุ่มๆ และในยีนแต่ละยีนจะมี "สารพันธุกรรม" (Deoxyribonucleic acid หรือ DNA) จำนวนมากประกอบอย
จีโนม (Genome) จึงหมายถึง หน่วยที่เป็นที่บรรจุอยู่ของโครโมโซม ยีน และสารพันธุกรรมสิ่งมีชีวิตทุกชนิดทั้งพืชและสัตว์รวมทั้งมนุษย์ถูกกำหนดด้วยจีโนม กล่าวคือ จีโนมของนาย ก. จะเป็นตัวกำหนดว่า นาย ก. จะมีรูปร่างหน้าตาเป็นอย่างไร ผิวสีอะไร ความสูงเท่าไรเส้นผมหยิกหรือตรง เป็นต้น
โครโมโซม จะมีลักษณะเป็นแท่งๆ และอยู่กันเป็นคู่ๆ ในมนุษย์แต่ละคนจะมีโครโมโซม 23 คู่ หรือ 46 แท่ง และบนโครโมโซมจะมียีนอยู่เป็นกลุ่มๆ มนุษย์แต่ละคนจะมียีนประมาณ 30,000 ยีน เช่น ยีนกำหนดสีผม ยีนกำหนดสีผิว ยีนกำหนดสีดวงตา เป็นต้น ยีนของแต่ละคนจะแตกต่างกันไปจึงทำให้สีผมสีผิว และสีดวงตา เป็นต้น แตกต่างกัน และในยีนแต่ละยีนจะมี DNA ประกอบอยู่ DNA นั้นมีโครงสร้างเป็น 2 สายไขว้กันเป็นเกลียว แต่ละสายประกอบด้วยน้ำตาลและเบส 4 ชนิด คือ A, T, G และ C จับคู่กัน เรียกว่า "คู่เบส" (Base Pairs) เรียงต่อกันไปเป็นเส้นยาว โดยยีนมนุษย์ 1 ยีน จะมี DNA ประมาณ 100,000 คู่เบส
ในเซลล์เล็กๆ ของมนุษย์ซึ่งมีประมาณ 100 ล้านล้านเซลล์ แต่ละเซลล์จะประกอบด้วย DNA ประมาณ 3,000 ล้านคู่เบ นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามถอดรหัส DNA เหล่านี้ออกมา เพื่อได้จะรู้ว่า DNA ตรงไหนทำหน้าที่อะไร โดยหวังว่าในอนาคตจะสามารถกำหนดรูปร่าง ลักษณะสีผิว และ อื่นๆ ของเด็กในครรภ์ได้ โดยการจัดหายีนที่ตรงกับความต้องการมาใส่เข้าไป
ความสัมพันธ์ของดีเอ็นเอกับอะตอม นักศึกษาบางท่านอาจจะส่งสัยว่า ดีเอ็นเอกับอะตอมที่กล่าวไว้ในทฤษฎีควอนตัมมีความสัมพันธ์กันอย่างไร เพราะเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่มีขนาดเล็กเหมือนกัน อะตอมนั้นเป็นส่วนประกอบของดีเอ็นเอ กล่าวคือ ดีเอ็นเอแต่ละคู่เบสจะประกอบขึ้นจากอะตอมหลายๆ อะตอมรวมกัน โดยดีเอ็นเอจะมีขนาดใหญ่กว่าอะตอมประมาณ 10 เท่าคือ มีขนาด 1 ใน 10 ล้านของเซนติเมตร ในขณะที่อะตอมมีขนาด 1 ใน 100 ล้านของเซนติเมตร ส่วนนิวเคลียสของอะตอมกับนิวเคลียสของเซลล์ซึ่งมีจีโนมบรรจุอยู่ตรงกลางนั้นเป็นคนละอย่างกันแต่มีชื่อเหมือนกัน
*----------------------------------------------------------------------------------------------------------*
หนังสือ GB 406 สรรพศาสตร์ในพระไตรปิฎก
กลุ่มวิชาความรู้ทั่วไปทางพระพุทธศาสนา
