Page 34 -

โครงการหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ด้านการเกษตร เฉลิมพระเกียรติพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว

30

3.6 โครงสรางโมเลกุลของเทโลเมียร

เทโลเมียร คือ สวนปลายสุดของโครโมโซมที่เปนเสนตรง (linear chromosome)
ประกอบดวยดีเอ็นเอและโปรตีนอยูรวมกัน เทโลเมียรทําใหโครโมโซมมีความคงตัวในดานรูปราง

เนื่องจากเทโลเมียรทําหนาที่หอหุมสวนปลายโครโมโซมไมใหไปเชื่อมตอกับสวนปลายที่แตกหัก
ของโครโมโซมอื่น

เทโลเมียรในสิ่งมีชีวิตสวนใหญประกอบดวยชิ้นสวนดีเอ็นเอที่มีลําดับเบสงาย ๆ เชน 5′-

TTAGGG-3′ ซ้ํา ๆ กัน โดยเรียงลําดับในทิศทางเดียวกัน (tandem) ชิ้นสวนดีเอ็นเอดังกลาวถูกเติมเขา
ไปที่สวนปลายของโครโมโซมโดยอาศัยการทํางานของเอนไซม telomerase รวมกับชิ้นสวนอารเอ็น

เอนําทางที่เรียกวา guide RNA ซึ่งมีลําดับเบสสอดคลอง (complementary) กับลําดับเบสที่ซ้ํา ๆ กัน
ของดีเอ็นเอของเทโลเมียร เบสของ guide RNA จะจับคูกับเบสของดีเอ็นเอที่มีลําดับซ้ํา ๆ กัน จากนั้น

ดีเอ็นเอจึงทําหนาที่เปนแมพิมพ (template) ในการสังเคราะหดีเอ็นเอตอไปโดยอาศัยเอนไซม DNA
polymerase ดีเอ็นเอที่สังเคราะหขึ้นใหมมีลักษณะเปนทอนสั้น ๆ (lagging strand) กอนที่จะมาตอกัน

เปนสายยาว (รูปที่ 3.7) เทโลเมียรในสิ่งมีชีวิตชั้นสูงสวนใหญประกอบดวยชิ้นสวนดีเอ็นเอที่มีขนาด
ยาวกวาซ้ํา ๆ กันนี้แตกตางกันไปในสิ่งมีชีวิตแตละชนิดหรือโครโมโซมแตละแทงของสิ่งมีชีวิต

เดียวกัน

ความยาวของเทโลเมียรในสิ่งมีชีวิตสวนใหญถูกกําหนดดวยอะไรไมมีใครทราบ แตใน
ยีสตโปรตีนที่มีชื่อวา Rap 1p มีบทบาทสําคัญในการกําหนดความยาวของเซนโตรเมียร โดยโปรตีน

Rap l p จะเชื่อมตอกับดีเอ็นเอไปเรื่อย ๆ ทําใหเทโลเมียรมีความยาวเพิ่มขึ้นจนกระทั่งโปรตีน Rap l p
มีจํานวนทั้งสิ้น 17 โมเลกุล การเพิ่มความยาวของเทโลเมียรจึงหยุดลง โปรตีน Rap l p หนึ่งโมเลกุล

จะเชื่อมตอกับดีเอ็นเอที่มีความยาวประมาณ 18 คูเบส ดังนั้นความยาวที่คาดคะเนไดของเทโลเมียร
ของยีสตคือ 17 x 18 = 306 คูเบส ซึ่งใกลเคียงกับความยาวที่สังเกตเห็นได

เบสที่ซ้ํา ๆ กันของชิ้นสวนดีเอ็นเอของเทโลเมียรสวนใหญ คือ กัวนีน (guanine, G) และ

เบสกัวนีนก็มีความสามารถพิเศษในการจับคูซึ่งกันและกันโดยอาศัยพันธะไฮโดรเจน เมื่อเสนสายดี
เอ็นเอที่มีปลาย 3′ ตรงสวนปลายสุดของเทโลเมียรมีการพับกลับ เบสกัวนีนจะจับคูกันเองทําใหเกิด

โครงสรางที่เรียกวา G-quartet (รูปที่ 3.8) พันธะไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นใน G-quartet เรียกวา Hoogstein
base pairing ทั้งนี้เพื่อใหแตกตางไปจากพันธะไฮโดรเจนที่พบเกิดขึ้นตามปกติในการจับคูกันระหวาง

เบสของดีเอ็นเอเกลียวคูตามแบบของ Watson และ Crick นักวิทยาศาสตรสันนิษฐานวาภายในเทโล
เมียรเสนสายดีเอ็นเอจะจัดเรียงตัวเปนโครงสรางสามมิติซึ่งรวมทั้งโครงสรางที่เปน G-quartet ดวย รูป

ที่ 3.9 แสดงแบบจําลองโครงสรางโมเลกุลของเทโลเมียรของโปรโตซัว (protozoao) 2 ชนิด คือ
Oxytricha และ Tetrahymena