การสกัดดีเอ็นเอจากเซลล์รากผมโดยเทคนิคพีซีอาร์

ชื่อผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
  • ปรารถนา ชิดพงศ์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
  • ชัยณรงค์ วงศ์ธีรทรัพย์

สถาบันการศึกษาที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒประสานมิตร

ระดับการศึกษา

โครงงานในระดับการศึกษาประกาศนียบัตรวิชาชีพ

หมวดวิชา

โครงงานในสาขาวิชาชีววิทยา

วันที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

01 มกราคม 2541

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

การสกัดดีเอ็นเอจากเซลล์รากผม คือ การนำดีเอ็นเอที่มีอยู่ในเซลล์ที่ปมรากของผมออกมา ซึ่งการสกัดนั้นจะมีขั้นตอนซับซ้อนกว่าการสกัดเลือดเพราะเซลล์รากผมแข็งแรงกว่าและมีไขมันหุ้มช่วยกันน้ำเข้า วิธีที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันก็คือใช้ proteinase K ย่อย ตามด้วย phenol chloroform และsalting out ซึ่งเป็นวิธีที่ได้ผลดีแต่มีความยุ่งยากซับซ้อนทำให้สูญเสียดีเอ็นเอได้ง่าย ข้าพเจ้าจึงมุ่งค้นหาวิธีสกัดดีเอ็นเอที่ได้ผลที่มีคุณภาพเพียงพอ แต่สะดวกและรวดเร็วกว่าวิธีข้างต้น โดยการทดลองสกัดตามวิธีที่ใช้กันปัจจุบันก่อนเพื่อศึกษาผลที่เกิดขึ้นโดยมีรายละเอียดคร่าวๆ คือ 1. ใช้ chele 5 % resin สกัดราผม 3 ราก เมื่อทำ electrophoresis แล้ว ปรากฏว่าไม่มี band ของรากผมขึ้นเลย ไม่ว่าจะทำพีซีอาร์หรือไม่ ซึ่งอาจเกิดจากเซลล์ไม่แตก 2. ใช้ hormoginizer hand มาบดราผมก่อนสกัดด้วย chele 5 % resin ผลก็ยังเหมือนเดินเพราะเซลล์อาจไม่แตก หรือละเอียดจนเกินไป 3. ใช้ proteinase K phenol salting out ซึ่งเป็นวิธีที่ยุ่งยากซับซ้อนและใช้เวลามาก ผมก็มี band ขึ้นบ้างแล้ว แต่ยังไม่ชัดพอ 4. ใช้ proteinase Kและ chele 5 % resin เมื่อใช้วิธีนี้ band ก็เริ่มจะขึ้นบ้างแต่ยังไม่ชัดเจนนักต้อง re – Amplification ( คือการทำพีซีอาร์ 2 ครั้ง ) อีกจึงได้ผลชัดเจน และวิธีนี้ก็เป็นวิธีที่ดีที่สุดที่ได้จากการทดลอง กิจกรรมที่ได้ทำส่วนใหญ่ในการทดลอง เริ่มตั้งแต่การเตรียม sample ซึ่งก็คือเลือดสำหรับเป็น positive control และรากผม ต่อมาก็คือ การสกัดดีเอ็ดดีเอ็นเอ โดยใช้วิธีดังกล่าวข้างต้น ตามด้วยการทำพีซีอาร์เพื่อเพิ่มจำนวนดีเอ็นเอ แล้วจึงนำ PCR product ที่ได้ไปทำ electrophoresis คือการนำดีเอ็นเอ คือการนำดีเอ็นเอที่ทำพีซีอาร์แล้วไปหยดในหลุดบน agorose gel เมื่อทำ electrophoresisเสร็จแล้วนำ gel ไปจุ่มใน Ethedium Bromide เป็นสารเรืองแสงที่จะจับ band ดีเอ็นเอให้สามารถมองเห็นด้วยได้เมื่อผ่านแสง UV แล้วล้างออก จากนั้นก็นำไปวางบนแท่นฉายแสง UV เพื่อดู band ดีเอ็นเอ แล้วบันทึกภาพเก็บไว้ นอกจากนี้อุณหภูมิที่เหมาะสมยังสำคัญต่อการทดลองเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะการทำพีซีอาร์ ซึ่งเป็นการเพิ่มจำนวนดีเอ็นเอ โดยใช้อุณหภูมิต่างๆที่เหมาะสมในการแยกตัวและจำลองตัวของดีเอ็นเอ รวมทั้งการต่อดีเอ็นเอให้เป็นสายยาวด้วย อุปสรรคสำคัญที่พบในการทดลองก็คือ ความผิดพลาดของผู้ทำการทดลองเอหรือบางครั้งก็เกิดจากความผิดพลาดของเครื่องมือ เพราะการสกัดดีเอ็นเอต้องใช้สมาธิและความละเอียดรอบคอบมาก ความหลงลืมขาดการระมัดระวังทำให้เกิดความเสียหายต่อดีเอ็นเอมาก ดังนั้นก่อนทำการทดลองจึงจำเป็นต้องศึกษาหาข้อมูลที่เกี่ยวข้องอย่างถี่ถ้วนและปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัดก็จะได้ผลดี ที่สุดผลที่ได้รับก็คือวิธีการสกัดดีเอ็นเอที่มีคุณภาพทัดเทียมกับของเดิม แต่มีความสะดวกรวดเร็วกว่า แต่วิธีนี้ยังมีข้อบกพร่องตรงที่ใช้ proteinase K ย่อยเยื่อหุ้มเซลล์ตลอดคืนซึ่งเป็นเวลานานและอาจเกิดความเสียหายต่อดีเอ็นเอได้ รวมทั้งวิธีนี้ยังต้องทำพีซีอาร์ถึง 2 ครั้ง re – Amplification ซึ่งต้องเปลือง reagent และเวลาเพิ่มเป็น 2 เท่า ดังนั้นการวิจัยต่อเนื่องควรจะเป็นการหาวิธีการหาที่จะลดเวลาการใช้ proteinase K ย่อยเยื่อหุ้มเซลล์ ให้น้อยลงพัฒนาเทคนิคให้ทำพีซีอาร์ครั้งเดียวแล้วได้ผล ซึ่ง อาจนำสารเคมีอื่นหรือเทคนิคอื่นๆเข้ามาใช้ร่วมกับวิธีนี้ด้วยก็ได้ ประโยชน์ที่ได้รับจากการทดลองก็คือ การได้วิธีสกัดใหม่ที่มีข้อดีแตกต่างไปจากเดิม เพื่อนำไปใช้ในงานด้านต่างๆ เช่น การตรวจหาความเป็นพ่อแม่ลูก ซึ่งจะพบได้ย่อยในปัจจุบันตามหนังพิมพ์ แลใช้เป็นหลักฐานในการสืบสวนหารคนร้ายที่มีหลักฐานเป็นผลหรือขนที่ตกอยู่ในที่เกิดเหตุ การตรวจสอบก็โดยเก็บตัวอย่างเส้นผมที่มีปมรากมาทำลายพิมพ์ดีเอ็นเอ แล้วนำตัวอย่างเลือดของผู้ต้องสงสัยมาทำลายพิมพ์ดีเอ็นเอ เปรียบเทียบกัน ก็จะได้ผลที่ถูกต้องแน่นอนว่าใครเป็นคนร้าย นอกจากจะมีประโยชน์ต่อสังคมแล้ว ยังใช้ในงานวิจัยด้านวิทยาศาสตร์ เพื่อหาข้อมูลหรือพัฒนาเทคนิคซึ่งเป็นประโยชน์แก่มนุษย์ต่อไป ( จากลายพิมพ์ดีเอ็นเอ จากรหัสพันธุกรรมสู่เทคโนโลยีพิสูจน์บุคคล วิชัย บุญแสง อัญชลี ทัศนาขจร ชัยณรงค์ วงศ์ธีรทรัพย์ นุสรา สิทธิดิลกรัตน์ สกล พันธุ์ยิ้ม )