พี่น้องก็จริง แต่กลับมี ดีเอ็นเอ ของบรรพบุรุษต่างกัน - National Geographic

พี่น้องก็จริง แต่กลับมีดีเอ็นเอของบรรพบุรุษต่างกัน

พี่น้องก็จริง แต่กลับมี ดีเอ็นเอ ของบรรพบุรุษต่างกัน

เมื่อฤดูใบไม้ร่วงที่ผ่านมา แคทและเอ็ดดี้ อับบราฮัม ตัดสินใจมอบของขวัญพิเศษให้แก่พ่อของเขา “พ่อเป็นนักประวัติศาสตร์ของครอบครัวเลยค่ะ” แคทกล่าว สองพี่น้องคู่นี้คิดว่าพ่อของพวกเขาคงเพลิดเพลินกับผลการวิเคราะห์ ดีเอ็นเอ (รหัสพันธุกรรม) ของบรรพบุรุษที่พวกเขามีเป็นแน่แท้ เท่าที่พวกเขาทราบครอบครัวฝั่งพ่อของพวกเขามีเชื้อสายเลบานอน ในขณะที่สำหรับครอบครัวฝั่งแม่ แคทอธิบายว่าเป็น “ชาวผิวขาวจากแคนาดาที่ค่อนข้างหลากหลาย”  ซึ่งพวกเขาคาดหวังว่าการทดสอบครั้งนี้จะแสดงให้เห็นว่าทั้งสองพี่น้องมียีนของชาวตะวันออกกลางและชาวยุโรปอย่างละครึ่งภายในร่างกาย

ผลการวิเคราะห์ดีเอ็นเอที่ออกมาทำให้สองพี่น้องต้องประหลาดใจ (รวมไปถึงผู้เข้ารับการตรวจดีเอ็นเออื่นๆ จากบริษัท 23andMe หรือชุดตรวจที่สั่งซื้อจากเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก) เมื่อดีเอ็นเอของพวกเขาไม่ได้เหมือนกัน ตัวอย่างเช่น  ดีเอ็นเอของแคทมี 13% ที่บ่งชี้ว่าเธอมีบรรพบุรุษมาจากอิตาลีและกรีซ ในขณะที่เอ็ดดี้มี 23% ซึ่งสร้างความสับสนให้แก่ทั้งสอง เนื่องจากความรู้พื้นฐานที่เราเรียนมานั้น เด็กจะมีดีเอ็นเอจากแม่ 50% (จากไข่) และจากพ่ออีก 50% (จากสเปิร์ม) ถ้าเช่นนั้นแล้วเหตุใดคนที่เป็นพี่น้องกันจึงมีดีเอ็นเอจากพ่อและแม่ที่แตกต่างกันไปได้?

ดีเอ็นเอ
ตัวอย่างของชุดตรวจสอบดีเอ็นเอบรรพบรุษจากงาน RootsTech Conference ที่จัดขึ้นในเมือง Salt lake ของรัฐยูทาห์ เมื่อปี 2017
ภาพถ่ายโดย George Frey

 

การสลับสับเปลี่ยนของดีเอ็นเอ

การที่สมาชิกในครอบครัวมีดีเอ็นเอที่ไม่ตรงกันนั้น ไม่ใช่เรื่องน่าอับอายชวนเข้าใจผิดใดๆ เมื่อร่างกายของเราผลิตสเปิร์มหรือไข่จะเกิดการรวมตัวของยีนใหม่ (genetic recombination) กระบวนการนี้จะลดโครโมโซมจากเดิมที่มีจำนวน 46 คู่ เหลือเพียง 23 คู่ เพื่อที่ว่าเมื่อไข่และอสุจิปฏิสนธิกัน ยีนจากพ่อและแม่อย่างละครึ่งจะรวมกันจนสมบูรณ์อีกครั้ง

ในกระบวนการตัดยีนออกครึ่งหนึ่ง โครโมโซมภายในเซลล์จะเรียงตัวกันและแลกเปลี่ยนสารพันธุกรรมก่อนที่จะก่อรูปเป็นเซลล์สืบพันธุ์ เมื่อเสร็จสิ้นกระบวนการทั้งไข่และสเปิร์มจะมียีนของตัวเองอย่างละครึ่ง ซึ่งในแต่ละเซลล์สืบพันธุ์เองก็จะมียีนที่ไม่เหมือนกันร้อยเปอร์เซนต์ นั่นหมายความว่าในลูกหลานที่สืบทอดพันธุกรรมจากเซลล์สืบพันธุ์ของพ่อและแม่เดียวกันก็จะมีดีเอ็นเอที่แตกต่างกันออกไปอย่างละเล็กน้อยด้วย

“เรื่องนี้เกี่ยวกับชีววิทยาล้วนๆ ค่ะ” Megan Dennis ผู้ศึกษาเกี่ยวกับจีโนมของมนุษย์ จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียกล่าว

ปกติแล้วกระบวนการวิเคราะห์ดีเอ็นเอจะทำการดึงเอาบางส่วนของดีเอ็นเอนั้นๆ ออกมาตรวจสอบ นักวิจัยจะนำข้อมูลที่ได้ไปเปรียบเทียบกับดีเอ็นเอตัวเดียวกันที่ได้มาจากผู้เข้าร่วมการตรวจสอบคนอื่นๆ เพื่อยืนยันว่ารากเหง้าที่ก่อร่างรวมตัวเป็นคุณนั้นมีดีเอ็นเอใกล้เคียงกับประชากรจากกลุ่มใด และประกอบด้วยกลุ่มใดบ้าง

และเนื่องจากในขั้นตอนของการรวมตัวกันใหม่ในยีนนี้เอง นั่นทำให้ในพี่น้องจากพ่อแม่เดียวกันจึงมีดีเอ็นเอที่เหมือนกันเพียงแค่อย่างน้อยที่สุด 50% เท่านั้น รายงานจาก Dennis แม้ว่าพวกเขาจะมีรากเหง้าบรรพบรุษเดียวกันหรือเป็นแฝดกันก็ตาม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หากบรรพบุรุษของพวกเขามียีนที่ยิ่งหลากหลายมากเท่าไหร่ โอกาสที่การรวมตัวกันของยีนใหม่ในรุ่นลูกหลานก็จะยิ่งหลากหลายมากขึ้นเท่านั้นตาม

“ยกตัวอย่างเช่น ถ้าญาติฝั่งแม่ของบรรพบุรุษคุณเป็นลูกครึ่ง แม่ของคุณก็จะมียีนที่เกิดจากการรวมตัวกันแบบสุ่มของหลากหลายชาติพันธุ์นั้นๆ” เธอกล่าว “คุณจะเห็นความหลากหลายของผลการทดสอบได้ หากบรรพบุรุษของบรรพบุรุษคุณมาจากพื้นที่ที่แตกต่างกัน”

ดีเอ็นเอ
สำนักงานใหญ่ของบริษัท 23andMe ที่ตั้งอยู่ในเมือง Mountain View รัฐแคลิฟอร์เนีย
ภาพถ่ายโดย Kris Tripplaar

 

ขยายการตรวจสอบดีเอ็นเอ

แม้ผลการทดสอบที่ออกมาอาจดูประหลาด แต่ไม่จำเป็นที่คุณจะต้องหวั่นใจหรือซีเรียสกับมันมากนัก ผลการทดสอบพันธุกรรมในปัจจุบันมาจากการเทียบผลกับคลังข้อมูลที่มีอยู่เดิม ซึ่งส่วนใหญ่แล้วเป็นดีเอ็นเอของผู้คนจากทวีปยุโรปและอเมริกาเหนือ ในขณะที่ผู้คนที่อาศัยอยู่ยังส่วนอื่นๆ ของโลก ทุกวันนี้มีผลดีเอ็นเอให้เปรียบเทียบไม่มากนัก

“มันเป็นปัญหาของข้อมูล เนื่องจากการตรวจสอบพันธุกรรมดำเนินการโดยบริษัทไม่กี่แห่ง” Miguel Vilar ผู้จัดการด้านวิทยาศาสตร์จากโครงการ National Geographic’s Genographic กล่าว “เรามีข้อมูลมากมายเกี่ยวกับชาวยุโรป ในขณะที่ผู้คนจากที่อื่นๆ เรารู้เพียงน้อยนิด”

ในการแก้ไขปัญหานี้ตัวเขากล่าวว่าจำเป็นต้องตรวจสอบผู้คนให้หลากหลายมากยิ่งขึ้นเพื่อขยายฐานข้อมูล ตลอดจนปรับปรุงข้อมูลที่มีอยู่แล้วให้ดียิ่งขึ้นไปอีก

สำหรับแคทและเอ็ดดี้ผู้ที่มีบรรพบุรุษจากตะวันออกกลางแล้ว พวกเขากล่าวว่าไม่ได้หวั่นใจกับผลการทดสอบมากนัก ตรงกันข้ามกลับมองว่ามันน่าสนใจเสียด้วยซ้ำ และเหนือสิ่งอื่นใดของขวัญชิ้นนี้เสร็จสมบูรณ์ในตัวมันเอง “พ่อของเราต้องเซอร์ไพร์แน่ที่รู้ว่าจริงๆ แล้วพวกเรารู้น้อยแค่ไหนเกี่ยวกับบรรพบุรุษตัวเอง” แคทกล่าว “เขาจะชอบผลการทดสอบนี้และตื่นเต้นไปกับสิ่งที่เราเพิ่งค้นพบด้วยแน่นอน”

เรื่อง Nicole Wetsman

 

อ่านเพิ่มเติม

บรรพบุรุษชาวอังกฤษมีผิวดำ, ผมหยิก และตาสีฟ้า

เรื่องแนะนำ

เซลล์สัตว์ และส่วนประกอบภายในเซลล์

เซลล์สัตว์ เป็นส่วนที่เล็กที่สุดของสัตว์ ซึ่งภายในเซลล์ประกอบด้วยออร์แกเนลล์ (organelles) ต่างๆ เซลล์ คือ หน่วยย่อยพื้นฐานที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า และเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต สำหรับใน เซลล์สัตว์ มีส่วนประกอบต่างๆ ดังนี้ เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell membrane) พบในเซลล์สิ่งมีชีวิตทุกชนิด ยกเว้นไวรัส เยื่อหุ้มเซลล์ทำให้เซลล์คงรูปอยู่ได้ และเป็นเยื่อเลือกผ่าน คือ มีคุณสมบัติยอมให้สารบางชนิดผ่านเข้าออกเท่านั้น ควบคุมการเข้าออกของสารต่าง ๆ จากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่เซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วย ฟอสโฟลิพิด (Phospholipid bilayer) โปรตีน คาร์โบไฮเดรต และคอเลสเตอรอล นิวเคลียส (Nucleus) มีลักษณะค่อนข้างกลม อยู่บริเวณกลางเซลล์ ประกอบด้วยเยื่อหุ้มนิวเคลียส และนิวคลีโอพลาซึมซึ่งเป็นส่วนที่อยู่ภายในเยื่อหุ้มนิวเคลียส นิวเคลียสทำหน้าที่ควบคุมการทำงานต่าง ๆ ภายในเซลล์ แบ่งเซลล์ และบรรจุสารพันธุกรรม DNA ไซโทพลาซึม (Cytoplasm) อยู่ระหว่างนิวเคลียสและเยื่อหุ้มเซลล์ ประกอบด้วยส่วนที่เป็นของเหลว เรียกว่าไซโทซอล (Cytosol) และส่วนที่เป็นของแข็ง เรียกว่า ออร์แกเนลล์ (Organelle) ร่างแหเอนโดพลาซึม […]

เทคโนโลยีไลดาร์ ช่วยให้ภาพที่ดีกว่าเดิม

เทคโนโลยีไลดาร์ ช่วยให้ภาพที่ดีกว่าเดิม เทคโนโลยีไลดาร์ (LIDAR) ซึ่งย่อมาจาก light detection and ranging กำลังเป็นเครื่องมือทรงประสิทธิภาพที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์, นักวางผังเมือง, นักโบราณคดี ตลอดจนศาสตร์สาขาอื่นๆ ได้ข้อมูลที่ละเอียดมากขึ้น การทำงานของไลดาร์นั้น เครื่องบิน เฮลิคอปเตอร์ หรือโดรนจะยิงลำแสงเลเซอร์ลงไปยังพื้นผิวเบื้องล่างที่ต้องการเก็บข้อมูล หลักการก็คือการวัดระยะเวลาในการเดินทางของลำแสงเลเซอร์จากจุดเริ่มต้นไปยังวัตถุเป้าหมายและระยะเวลาที่ลำแสงเลเซอร์สะท้อนกลับมายังเซ็นเซอร์เริ่มต้น ซึ่งจะช่วยให้ทีมนักวิจัยสามารถสร้างภาพสามมิติจากข้อมูลที่พวกเขาเก็บได้ รวมทั้งยังได้ภาพของพื้นผิวที่มีรายละเอียดมากกว่าภาพถ่ายดาวเทียมอีกด้วย ปัจจุบันด้วยเทคโนโลยีไลดาร์ ช่วยให้นักโบราณคดีค้นพบร่องรอยของอารยธรรมเขมรและมายาซึ่งซ่อนตัวอยู่ใต้ผืนป่า และเศษซากของความยิ่งใหญ่เหล่านี้ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า   อ่านเพิ่มเติม ค้นพบอาณาจักรมายาซ่อนตัวใต้ผืนป่ากัวเตมาลา

โคอาลากินใบยูคาลิปตัสได้อย่างไร? โดยไม่ได้รับสารพิษ

ทีมนักวิจัยชั้นนำจากทั่วโลกร่วมกันวิเคราะห์ลำดับจีโนมของโคอาลา เพื่อช่วยแก้ไขปัญหาสุขภาพ และอนุรักษ์ประชากรของพวกมันไว้

เกร็ดจากหนัง Black Panther อะไรเทียบเท่าได้กับไวเบรเนียม?

เกร็ดจากหนัง Black Panther อะไรเทียบเท่าได้กับไวเบรเนียม? เมื่อสัปดาห์ที่ผ่านมากระแสภาพยนตร์ Black Panther ฮีโร่เรื่องใหม่จากค่ายมาร์เวลมาแรงสุดๆ ภาพยนตร์เล่าเรื่องราวของประเทศวากานดาที่ปกครองโดยกษัตริย์นาม “ทีชัลลา” ซึ่งขึ้นครองราชย์หลังการสวรรคตของพระราชบิดา และใช้แร่ไวเบรเนียมสร้างเป็นชุดฮีโร่ไว้ใช้ในการต่อสู้ “วากานดา” เป็นประเทศสมมุติในโลกของการ์ตูนมาร์เวล ตั้งอยู่ในภูมิภาคแอฟริกาตะวันออก โดยผู้ชมสามารถเรียนรู้วัฒนธรรม ภาษา ตลอดจนองค์ประกอบอื่นๆ ของความเป็นแอฟริกาได้จากภาพยนตร์เรื่องนี้ที่นำเอาความโดดเด่นจากหลายภูมิภาคมาผสมรวมกัน แม้จะอยู่ในแอฟริกา แต่ประเทศวากานดานั้นร่ำรวยมหาศาลจากแร่ไวเบรเนียมที่มาพร้อมกับการตกของอุกกาบาตเมื่อราว 10,000 ปีก่อน ซึ่งนอกจากคุณสมบัติด้านความแข็งแรงแล้ว โลหะจากอวกาศนี้ยังสามารถดูดซับแรงสั่นสะเทือนได้อีกด้วย ชาววากานดาจึงนิยมนำไวเบรเนียมมาสร้างเป็นอาวุธและชุดเกราะ เช่นเดียวกับโล่ของกัปตันอเมริกา ฮีโร่อีกหนึ่งคนในจักรวาลมาร์เวล ที่ใช้อาวุธนี้ในการโจมตีและป้องกันกระสุน สำหรับในภาพยนตร์ Black Panther ไวเบรเนียมถูกใช้สำหรับทำชุด ซึ่งมีคุณสมบัติเฉพาะคือสามารถกันกระสุนได้ James Kakalios บล็อกเกอร์ผู้เขียนเกี่ยวกับฟิสิกส์ของซุปเปอร์ฮีโร่ ได้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับแร่ธาตุชนิดหนึ่งบนโลก ที่อาจมีคุณสมบบัติพอเทียบเคียงกับไวเบรเนียมในโลกการ์ตูนได้ โดยตัวเขานั้นเป็นศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมินนิโซตา ผู้ชื่นชอบการหาข้อเท็จจริงบนหลักการวิทยาศาสตร์ในโลกแฟนตาซี และแน่นอนว่า เจ้าแร่ดังกล่าวนี้ปัจจุบันก็เป็นที่รู้จักในวงกว้างแล้วเช่นกัน แกรฟีนคือรูปแบบหนึ่งของผลึกคาร์บอน ที่อะตอมมีรูปทรงแบบหกเหลี่ยม และเป็นสารที่มีความบางที่สุดเท่าที่มนุษย์จะสามารถผลิตได้ กล่าวคือมันมีความหนาเพียงแค่หนึ่งอะตอมเท่านั้น ทั้งยังมีคุณสมบัติยึดหยุ่นและแข็งแรงกว่าโลหะ วัสดุดังกล่าวนี้ถูกผลิตจากกราไฟท์ที่แยกพันธะทางเคมีออกมาแล้ว ส่วนใหญ่มาในรูปแบบผงและขณะนี้บรรดานักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามทำมันให้ออกมาเป็นแผ่นคล้ายแผ่นพลาสติก ซึ่งหากสำเร็จล่ะก็ Les Johnson และ Joseph […]