Page 1

Page 2

โครโมโซม : องค์ประกอบหนึ่งของเซลล์ มีลักษณะเป็นท่อนอยู่ในนิวเคลียประกอบด้วย DNA และโปรตีนมีความส าคัญในการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม

Page 3

โครโมโซมเป็นท่ีอยู่ของดีเอ็นเอและอยู่ในนิวเคลียส

ของเซลล์โดยทั่วไปของมนุษย์มีโครโมโซม 46 โครโมโซม แบ่งออกเป็น 2 ชุด ได้ชุดละ 23 โครโมโซม คือมาจากพ่อชุดหนึ่งและมาจากแม่ชุดหนึ่ง ในแต่ละชุดมี โครโมโซมเพศ (sex chromosome) อยู่ 1 โครโมโซม ที่เหลือเป็น โครโมโซมร่างกาย (autosome) โครโมโซมเพศของผู้หญิงเป็นโครโมโซม X ทั้งคู่ ส่วนในผู้ชายจะมีโครโมโซม X และ Y ในเซลล์สืบพันธุ์มีโครโมโซมเพียงครึ่งหนึ่งของจ านวนปกติ คือมีเพียง 23 โครโมโซมเท่านั้น เมื่อมีการผสมกับเซลล์สืบพันธุ์จากอีกเพศหนึ่งแล้วก็จะกลับมาเป็น 46 โครโมโซมเท่าเดิม

Page 4

โครโมโซมมีขนาดใหญ่พอที่จะเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่ ใช้แสงธรรมดา ไม่ต้องใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน เม่ือใช้การย้อม สีช่วยก็จะท าให้เห็นแถบสีสว่างมืดเปลี่ยนแปลงไปตามจ านวนของคู่ A - T และคู่ G - C เนื่องจากขนาดของแถบสีมีความแตกต่างกันไป จึงช่วยให้เราสามารถแยกแยะเห็นความแตกต่างของโครโมโซมได้ ซึ่งเป็นโครโมโซมร่างกาย 22 แบบ โครโมโซม X 1 แบบ และ โครโมโซม Y อีก 1 แบบ จึงมีทั้งหมด 24 แบบ เมื่อน าโครโมโซม ทั้งหมดมาเรียงกันจากขนาดใหญ่ไปหาขนาดเล็ก จะได้แผนผัง โครโมโซมที่มีชื่อเรียกว่า คาริโอไทป์ (Karyotype) ในผังคารีโอไทป์มีหมายเลขก ากับโครโมโซมแต่ละขนาดไว้ด้วยซึ่งใช้อ้างอิงได้ เช่น เมื่อกล่าวถึง chromosome 1 ของมนุษย์ ก็จะหมายถึงโครโมโซมที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในเซลมนุษย์

Page 5 5

Page 6

รูปร่าง ลักษณะของโครโมโซม โดยทั่วไปโครโมโซมมีการเปลี่ยนแปลงรปูร่างได้ตามระยะต่าง ๆ ในวัฏจักรของเซลล ์(cell cycle) โดยโครโมโซมในระยะอินเตอร์เฟสจะมีลักษณะยืดยาวและเมื่อเซลลเ์ข้าสู่ระยะการแบ่งตัว ระยะ (M-phase) โครโมโซมจะหดตัวสั้นเข้าและหด ตัวมากที่สุดในระยะเมตาเฟส จะเรียกโครโมโซมระยะนี้ว่า โครโมโซมเมตาเฟส โครโมโซมแตล่ะโครโมโซมที่จ าลองตัวเอง แล้วในระยะอินเตอร์เฟส จะประกอบด้วย โครมาทิด (chromatid) 2 โครมาทิดที่เหมือนกันโดยโครมาทิดทั้งสองมีส่วนทีต่ิดกันอยู่เรียกวเ่ซนโทรเมียร์(centromere)หรือไคนีโทคอร์ (kinetochore)

ดังนั้นเราจะจ าแนกโครโมโซมตามรูปร่าง ลักษณะ ขนาด และต าแหน่งของเซนโทรเมียร์ ที่แตกต่างกันเป็น 4 แบบ ดังนี้

Page 7

1. Metacentric chromosome

หมายถึง โครโมโซมที่มีเซนโทรเมียร์ อยู่ตรงต าแหน่งกึ่งกลางพอดีท าให้แขน (arm) ทั้งสองข้างของโครโมโซมมีความยาวเท่ากัน

Page 8

2. Submetacentric chomosome หมายถึง โครโมโซมที่มีเซนโทรเมียร ์อยูใ่กล้กลางแท่งโครโมโซม ท าให้แขน ทั้งสองข้างของโครโมโซมมีความยาวไม่เท่ากัน จึงมีแขนเป็นแขนข้างสั้นและแขนขา้งยาว

8

Page 9

3. Acrocentric chromosome หมายถึง โครโมโซมที่มีเซนโทรเมียร์ อยูเ่กือบ ปลายสุดจึงท าให้แขนข้างสั้นมีความสั้นมากจนแทบไม่ ปรากฏ

9

Page 10

4. Telocentric chromosome หมายถึง โครโมโซมที่มีเซนโทรเมียร ์ อยู่ตอนปลายสุดของโครโมโซม มีผลท าให้โครโมโซมมีแขนเพียงข้างเดียว

10

Page 11 11

Page 12 12

โครโมโซมของคนศึกษาได้จากเซลล์ไขกระดูกและเซลล์เม็ดเลอืดขาว ชนิดลิมโฟโซต ์( lymphocyte ) ท าได้โดยเจาะเลือดแล้วแยกเซลล์ลิมโฟโซตอ์อกเพราะเลี้ยงในอาหารทีใ่ส่สารกระตุ้นให้เซลล์ลิมโฟโซต์แบ่งตัวหลังจากบ่มท่ีอุณหภูมิ 37องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2-3 วัน เซลล์จะเเบ่งตัวและอยู่ในระยะเมทาเฟสจ านวนมากการท าให้เซลล์อยู่ในระเมทาเฟสมากๆท าได้โดยใส่สารยับยั้ง โมโทซิส เช่น โคลชิซิน( colchicine ) ลงไปเส้นใย สปิลเดิลจะถูกทลายท าให้โครโมโซมไม่แยกออกจากกันและจะอยู่ในระยะเมทาเฟส มากๆ เมื่อใส่สารละลายทีเ่จือจาง เช่น น้ ากลั่นท าให้เซลลลก์ระจายไม่ทับซ้อนกันท าให้เห็นโครโมโซมชัดเจน ต่อจากนั้นยอมด้วยสีจิมซา ( giemsa ) จะได้แถบขวางของโครโมโซมซึ่งติดสีย้อมไม่เท่ากัน เมื่อกระทบกับแสง

Page 13 13

อัลตราไวโอเลตจะเรืองแสงจึงปรากฏให้เห็นเป็นแทบติดสีเข้มจางต่างกันบนโครโมโซม เรียกแทบนี้ว่าแถบสี ( G-band ) ดั้งนั้นโครโมโซมที่เป็นคู่กันหรือโฮโมโลกัส โครโมโซมก็จะจัดคู่ได้ง่ายขึ้นนอกจากนี้ยังมีการย้อมสีแบบแถบคิว ( Q-band ) แถบสีซี ( C band ) แถบสีอาร์ ( R band ) ด้วย โครโมโซมของเซลล์ร่างกายของคนมี 46 โครโมโซม ได้ 23 คู่โดยมี 22 คู่แรกเป็นโครโมโซมที่เหมือนกันท้ังเพศหญิงและเพศชาย ท าหน้าที่ควบคุมลักษณะต่างๆ ของร่างกายเรียกว่า ออโตโซม(autosome )

Page 14

โครโมโซมเป็นโครงสร้างที่อิสระที่อยู่ภายในนิวเคลยีสซึ่งเห็นได้ชัดในช่วงทีม่ีการแบ่งเซลล์ โครโมโซมประกอบด้วยหน่วยพันธุกรรม หรือยีน โครโมโซมเป็นแหล่งที่มียีนมากมาย ซึ่งเมื่อมีการแบ่งเซลล์แบบไมโตซิส หรือ ไมโอซิส ความผิด พลาดอาจเกิดขึ้นได้โดยอาจมีผลท าให้จ านวนโครโมโซมเพิ่ม ขึ้น หรือลดน้อยลงหรือ ชิ้นส่วนของโครโมโซมเพิ่มขึ้นมาหรือขาดหายไป ปรากฏการณ์เหลา่นี้ยังสง่ผลต่อลักษณะฟโีนไทป์ของคนได้หลายรูปแบบ ดังนั้นพอจะจัดแบ่งความผิดพลาดของโครโมโซมได้ 2 ประเภทใหญ่ คือ

Page 15

1. ความผิดปกติของโครงสร้างของโครโมโซม เช่น การที่เนื้อโครโมโซมขาดหายไป เพิ่มขึ้นมาหรือสลับที่จากเดิม จึงมีผลท าให้รูปร่างของโครโมโซมผิดไปจากเดิม

2. ความผิดพลาดของจ านวนโครโมโซมซึ่งอาจจะมีจ านวนโครโมโซมเพิ่มมากขึ้นหรือลดจ านวนไปจากเดิมที่มีอยู ่

Page 16

ความผิดปกติของออโตโซม 1 กลุ่มอาการคริดซูาต ์ ( Cri – du – chat Syndrome)สาเหตุ โครโมโซม คู่ที่ 5 ( ลุกศรชี้ ) เส้นหนึ่งมีบางส่วนของแขนข้างสั้นหายไป โดยจ านวนท่อนโครโมโซม ในเซลล์ร่างกายยังคงเป็น 46 ท่อนเท่าเดิม 2 กลุ่มอาการพาโต ( Patau’s Syndrome ) สาเหตุ โครโมโซม คู่ที่ 13 เกินมา 1 ท่อน โครโมโซมในเซลล์ร่างกายเป็น 47 ท่อน 3 กลุ่มอาการเอ็ดวาดส์ ( Edward’s Syndrome ) สาเหตุ โคร โมโซมคู่ที่ 18 เกินมา 1 ท่อน โครโมโซมในเซลล์ร่างกายจึงเป็น 47 ท่อน 4 กลุ่มอาการดาวส์ ( Down ’s Syndrome ) สาเหตุ โครโมโซม คู่ที่ 21 เกินมา 1 ท่อน โครโมโซมในเซลล์ร่างกายจึงเป็น 47 ท่อน เกิดกับแม่ที่มีอายุมาก สร้างไข่ผิดปกติ ( 23 + x)

Page 17

ความผิดปกติของโครโมโซมเพศ 1. อาการของผู้หญิงที่เป็นเทอร์เนอร์ซนิโดรม (Turner ’s Syndrome)โครโมโซมเพศเปน็ XO โครโมโซมในเซลล์ร่างกายเป็น 44 + XO 2. อาการของผู้หญิงที่เป็นเอก–ไตรโซเมีย(x-trisomer) โครโมโซมเพศเป็น XXX โครโมโซมในเซลล์ร่างกายเปน็ 44 + XXX 3. อาการของผู้ชายที่เป็นไคลท์เฟลเตอร์ ( Kline – felter’s Syndrome) เป็นชายที่มี x เกินโครโมโซมเพศเป็น XXY โครโมโซมในเซลล์ร่างกายเป็น 44 + XXY 4. อาการของผู้ชายที่เป็นดับเบิลวายซนิโดรม ( Double y - Syndrome)เป็นชายที่มี y เกิน โครโมโซมเพศเป็น XYY โครโมโซมในเซลล์ร่างกายเป็น 44 + XYY)

Page 18

กลุ่มอาการ Cri-du-chat syndrome หรือ

cat-cry syndrome

18

สาเหตุของโรค

• เกิดจากโครโมโซมคู่ที่ 5 ขาดหายไป 1 โครโมโซม ดังคารีโอไทป์ในภาพ ความผิดปกตินี้พบได้น้อยมาก คือประมาณ 1 ต่อ 50,000 ของเด็กแรกเกิด พบได้ในเด็กหญิงมากกว่าเด็กชายในอัตราส่วน 2 ต่อ 1

19

เด็กที่เป็นโรค

Cri-du-chat syndrome

Page 20 20

คารีโอไทป์ของกลุ่มอาการ cri-du-chat syndrome

Page 21

ลักษณะอาการ • มีลักษณะเด่นชัดในกลุ่ม

อาการนี้ คือ เสียงร้องของผู้ป่วยจะแหลมเล็ก คล้ายกับเสียงร้องของแมว

• ความยืนยาวของชีวิตผู้ป่วยไม่แน่นอน อาจจะมีชีวิตอยู่ได้จนถึงเป็นผู้ใหญ่

• ผู้ป่วยมีศีรษะเล็กกว่าปกติ

• หน้ากลม

• ใบหูอยู่ต่ ากว่าปกติ

• ตาห่าง

• มีอาการปัญญาอ่อน

21

Page 22

การเขียนโครโมโซม

22+XX (chromosome คู่ที่ 5 แขนข้าง p หายไป)

หรือ

22+XY(chromosome คู่ที่ 5 แขนข้าง p หายไป)

22

Page 23

Trisomy : Down Syndrome Karyotype : 47, XX, + 21

23

Page 24 24

กลุ่มอาการ ไคน์เฟลเตอร ์(Klinefelter's syndrome)

Page 25 25

มีสาเหตุจากการที่โครโมโซม X เกินมา 1 หรือ 2 โครโมโซม ผู้ป่วยเป็นเพศชาย จึงมีคารีโอไทป์เป็น 47 , XXY หรือ 48 , XXXYลักษณะอาการ

Page 26 26

Page 27 27

ลักษณะอาการนอกจากอาจจะมีภาวะปัญญาอ่อนแล้วยังมีรูปร่างอ้อนแอ่นตัวสูงชะลูด มีหน้าอกโต เป็นหมัน ถ้ามีจ านวนโครโมโซม X มาก ก็จะมีความรุนแรงของปัญญาอ่อนเพิ่มขึ้น

Page 28 28

กลุ่มอาการ Turner’s syndrome

สาเหตุของโรค • เป็นความผิดปกติที่พบใน

เพศหญิง เกิดขึ้นเน่ืองจาก มโีครโมโซมเพศ คือ โครโมโซม X เพียงโครโมโซมเดียว พบประมาณ 1 ต่อ 2,500 คน ของทารกเพศหญิง

29

เด็กที่เป็นโรค

Turner’s syndrome

Page 30 30

คารีโอไทป์ของกลุ่มอาการ turner’s syndrome

Page 31

อาการ • แขนคอก

• รังไข่ไม่เจริญ

• ไม่มีประจ าเดือน

• เป็นหมัน

• ประมาณร้อยละ 10 ของผู้ป่วย มีสติปัญญาด้อยกว่าปกต ิ

• มีชีวิตอยู่ได้ยาวเท่ากับคนปกติ

• ผู้ป่วยมีลักษณะตัวเตี้ย

• ที่คอมีพังผืดกางเป็นปกี

• แนวผมที่ท้ายทอยอยู่ต่ า

• หน้าอกกว้าง

• หัวนมเล็ก และอยู่ห่าง

• ใบหูทีรูปร่างผดิปกติมีขนาดใหญ่และอยู่ต่ า

31

Page 32

การเขียนโครโมโซม

22+XO

หรือ

45+XO

เรียกว่า

Monosomy 32

Page 33 33

ยีนที่ท าใหเ้กิด โรคทาลัสซีเมีย

Page 34 34

โรคทาลัสซีเมีย (thalassemia) เป็น โรคทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับเลือด ยีนที่ท าให้เกิด โรคทาลัสซีเมียเป็น ยีนด้อย ที่อยู่ในโครโมโซมคู่ที่ 16 หรือยีนด้อยในโครโมโซมคู่ที่ 11 โรคทาลัสซีเมียจึงมี จีโนไทป์ผิดปกติได้หลายแบบ ซึ่งมีผลท าให้การสร้างพอลิเพปไทด์ในฮีโมโกลบินผิดปกติและท าให้เม็ดเลือดแดงมีรูปร่างผิดปกติ ไม่สามารถท าหน้าที่น าออกซิเจนไปเลี้ยงเนื้อเยื่อได้จึงเป็นสาเหตุให้ผู้ป่วยมีอาการ โลหิตจาง

Page 35 35

อาการของโรคมีได้ต่างๆกันแล้วแต่ชนิด บางชนิดเด็กที่เป็นจะตายหมด บางชนิดถ้าเป็นมากจะแคระแกร็น มีกะโหลกศีรษะและลักษณะใบหน้าผิดปกติ พุงป่อง เพราะตับและม้ามโต มอีาการดซี่านร่วมด้วย กระดูกเปราะบาง หัวใจวายได้ บางชนิดอาการไม่มาก แต่เมื่อเป็นไข้เม็ดเลือดแดงจะแตกได้ง่าย ท าให้มีภาวะซีดและดีซ่านอย่าง เฉียบพลัน

Page 36 36

ภาพเซลล์เม็ดเลือดแดง

Page 37 37

โรคทาลัสซีเมียมี 2 ประเภทคือ 1. โรคแอลฟาทาลัสซีเมีย ยีนที่ท าให้เกิดโรค เป็นยีนด้อยอยู่ใน โครโมโซมคู่ที1่6 ท าให้เกิดการสร้างพอลิเพปไทด์สายแอลฟาน้อยกว่าปกติ เนื่องจากมีการขาดหายไปของDNA ที่น ารหัสทางพันธุกรรมที่จะสร้างสายแอลฟา จึงมีสายเบตาปกติเหลืออยู่ในเม็ดเลือดแดงเท่านั้น โดยมากจะพบว่าพ่อแม่ของคนที่เป็นแอลฟาทาลัสซีเมียนั้นจะมีอาการปกติ แสดงว่าพ่อแม่จะมียีนที่ ท าให้เกิดโรคทาลัสซีเมียแฝงอยู่

Page 38 38

2. โรคเบตาทาลัสซีเมีย ยีนที่ท าให้เกิดโรคเป็นยีนด้อยอยู่ในโครโมโซมคู่ที่ 11 ท าให้เกิดการสร้างพอลเิพปไทด์สายเบตาน้อยลง หรือไม่สร้างเลย ทั้งๆที่มี DNA ปกติ แต่เกิดผิดปกติขึ้นในขั้นตอนของการสร้างสายเบตา ผู้ป่วยพวกนี้ไม่ค่อยมีภาวะซีดรุนแรงนัก

Page 39 39

ลักษณะของผู้ป่วยโรคทาลัสซีเมีย

Page 40 40

Page 41 41

ในการศึกษาพันธุกรรมของคน นักพันธศุาสตร์ นิยมใช้สัญลักษณ์แสดงบุคคลต่างๆในครอบครัว ทั้งที่แสดงลักษณะและไม่แสดงลักษณะที่ก าลัง ศึกษา เท่าที่จะสามารถสืบค้นได้ แผนผังเช่นนี ้ เรียกว่า pedigree

Page 42 42

Page 43 43

Pedigree ของโรคฮีโมฟีเลียซึ่งปรากฏในราชวงศ์ต่างๆในยุโรป

Page 44 44

Page 45 45

Page 46