ในอดีตคนทั่วไปจะไม่รู้จักคำว่าดีเอ็นเอ (DNA) นักวิทยาศาสตร์เท่านั้นที่เข้าใจในเรื่องดีเอ็นเอ แต่ปัจจุบัน DNA กลับมีความสำคัญและมีบทบาทอย่างแพร่หลายแทบทุกวงการ ตั้งแต่วงการวิทยาศาสตร์ การแพทย์ การเกษตร การพิสูจน์หลักฐานหรือตรวจเอกลักษณ์เฉพาะบุคคล และการจำแนกสิ่งมีชีวิตต่างๆ ตามที่พบเห็นได้ในหน้าหนังสือพิมพ์ หรือการรายงานข่าว เช่น การสืบสวนกรณีอื้อฉาวทางเพศระหว่างประธานาธิบดีบิลล์ คลินตันกับนางสาวโมนิกา ลูวินสกี ยืนยันการเป็นลูกสาวของนักร้องหมอลำมนต์สิทธิ์ คำสร้อย หรือพิสูจน์ร่างผู้เสียชีวิตจากการเกิดวินาศกรรมตึกเวิล์ดเทรด เซ็นเตอร์ ประเทศสหรัฐอเมริกา และธรณีพิบัติภัยคลื่นยักษ์สึนามิ รวมทั้งคดีอาชญากรรมที่ใช้ DNA เป็นหลักฐานในการพิสูจน์หาตัวผู้กระทำผิด เป็นต้น จากที่กล่าวมาหลายคนคงสงสัยว่าเราจะนำ DNA มาใช้ประโยชน์ได้อย่างไร
DNA เป็นสารพันธุกรรมของสิ่งที่มีชีวิต ที่ได้รับการถ่ายทอดมาจากพ่อและแม่ DNA สามารถพบได้ในนิวเคลียสของเซลล์ต่าง ๆ เช่น เซลล์เม็ดเลือดขาว เซลล์ผิวหนัง เยื่อบุข้างแก้ม กระดูก หรือปลายรากเส้นผม เป็นต้น DNA จะเป็นตัวกำหนดข้อมูลในการสร้างสารชีวโมเลกุล ดังนั้นสิ่งมีชีวิตไม่ว่าจะเป็นชั้นสูงหรือชั้นต่ำจึงมีชุด DNA ซึ่งมีรหัสเฉพาะตัวเป็นแม่แบบในการสร้างสารชีวโมเลกุล ซึ่งจะมีความแตกต่างกันออกไปมากบ้างน้อยบ้างแล้วแต่สายพันธุ์ จึงไม่มีสิ่งมีชีวิตใดที่มีชุด DNA ที่เหมือนกันทั้งหมด ยกเว้นฝาแฝดที่เกิดมาจากไข่ใบเดียวกันเท่านั้น จากความจำเพาะที่มีอยู่ในชุด DNA แต่ละหน่วยนี้เอง เรียกว่าลายพิมพ์ดีเอ็นเอ (DNA fingerprint) โดย DNA ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตนั้นประกอบด้วย 2 ส่วน ส่วนแรกประกอบด้วยเบส 3 ตัวเรียงต่อกันเป็นโคดอน (codon) เรียกส่วนนี้ว่า coding DNA ทำหน้าที่ควบคุมการสร้างโปรตีนที่มีความสำคัญต่อกลไกต่างๆ ภายในร่างกาย ซึ่งจะมีอยู่เพียงร้อยละ 5 ของชุด DNAทั้งหมด และส่วนที่สองที่มีประมาณร้อยละ 95 โดยยังไม่ทราบหน้าที่แน่นอนเรียกว่า noncoding DNA ซึ่ง noncoding DNA มีส่วนหนึ่งที่เป็นเบสซ้ำต่อเนื่อง (tandem repeat) อยู่หลายตำแหน่ง เบสซ้ำต่อเนื่องนี้เองที่นำมาทำเป็นลายพิมพ์ดีเอ็นซึ่งเป็นเครื่องหมายพันธุกรรม ทำให้สามารถรู้ลักษณะของจำนวนการซ้ำของท่อน DNA แต่ละชุดในแต่ละตำแหน่งบนสาย DNA ของสิ่งมีชีวิตและบุคคลได้ ดังนั้นจึงสามารถใช้ความแตกต่างกันของขนาดและจำนวนการซ้ำของท่อน DNA แต่ละชุดนี้ บ่งบอกถึงข้อมูลพันธุกรรมเฉพาะของแต่ละบุคคลได้
การศึกษาลายพิมพ์ DNA มี 2 เทคนิคหลักคือ RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) เป็นการวิเคราะห์ความแตกต่างของเบสซ้ำโดยใช้ความสามารถของเอนไซม์ตัดจำเพาะ (restriction enzyme) ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่ตัดสาย DNA อย่างเฉพาะเจาะจง และเทคนิค PCR (Polymerase Chain Reaction) โดยใช้การเพิ่มปริมาณ DNA ในส่วนของเบสซ้ำ ซึ่งอาศัยหลักการการจำลองตัวเองของสายดีเอ็นเอ (DNA replication) ทำให้ได้ DNA สายใหม่เกิดขึ้นเป็นล้านเท่า ไม่ว่าจะใช้เทคนิคใดจะได้แถบลายพิมพ์ดีเอ็นเอซึ่งต้องมีการแปลผล โดยอ่านผลจากลักษณะตำแหน่งของ DNA ดังตัวอย่างในภาพที่1 เมื่อนำลายพิมพ์ดีเอ็นเอของลูกมาเทียบกับพ่อและแม่ จะพบว่าลายพิมพ์ดีเอ็นเอของลูกต้องประกอบด้วยแถบ DNA ที่มาจากพ่อและแม่เท่านั้น หากพบว่ามีแถบ DNA ของลูกที่แตกต่างแม้เพียงแถบเดียว ก็สามารถสรุปได้ว่าไม่มีความสัมพันธ์กันทางสายเลือด ดังตัวอย่างลายพิมพ์ดีเอ็นเอภาพที่ 2 สรุปได้ว่า D1 และ S1 เป็นลูกของพ่อแม่คู่นี้ หรือกรณีการหาตัวผู้ต้องสงสัยดังภาพที่ 3 พบว่าคราบอสุจิ ที่พบในที่เกิดเหตุ มีแถบ DNA ตรงกับผู้ต้องสงสัยคนแรก จึงสามารถสรุปว่าใครเป็นผู้กระทำความผิดได้
จะเห็นได้ว่าลายพิมพ์ดีเอ็นเอเป็นกุญแจที่สำคัญอย่างหนึ่งที่ช่วยไขความเป็นจริงของสิ่งมีชีวิตและมนุษย์อย่างปฏิเสธไม่ได้ ซึ่งได้มีการนำมาประยุกต์ใช้เพื่อเป็นประโยชน์ในการพัฒนาประเทศที่ยั่งยืนต่อไป

                 http://biology.ipst.ac.th/?p=899