หมากับมนุษย์มีประวัติศาสตร์ร่วมกันมาช้านาน แต่จริงๆ แล้วเราเหมือนกันแค่ไหน? เมื่อมีการค้นพบโครงสร้างของ DNA และเราได้รับความสามารถในการจัดลำดับจีโนมทั้งของมนุษย์และสัตว์ จึงไม่น่าแปลกใจเลยที่รู้ว่าเรามีหลายอย่างที่เหมือนกันกับเพื่อนสัตว์ของเรา มนุษย์และสัตว์มีสารพันธุกรรมจำนวนมหาศาลร่วมกัน ความจริงที่ว่าเราแบ่งปัน DNA จำนวนมากกับลิงนั้นเป็นเรื่องที่เข้าใจได้ แม้จะคาดเดาได้ แต่ความจริงก็คือ เรายังแบ่งปัน DNA จำนวนมหาศาลกับสัตว์อื่นที่ไม่ใช่ไพรเมตอีกด้วย ในความเป็นจริง คุณอาจประหลาดใจที่รู้ว่าสุนัขมี DNA ร่วมกันถึง 84%! มากกว่า 80% ที่เราแบ่งปันกับหนูเล็กน้อย และน้อยกว่า 98% ที่เราแบ่งปันด้วย ชิมแปนซี
DNA คืออะไร
Deoxyribonucleic acid(DNA) คือโมเลกุลอินทรีย์ที่พบในนิวเคลียสของเซลล์ มันมีคำแนะนำทางพันธุกรรมสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมด DNA เป็นโมเลกุลที่เข้ารหัสข้อมูลทางพันธุกรรมในเซลล์และประกอบด้วยอะดีนีน ไซโทซีน ไทมีน และกัวนีน โมเลกุลของ DNA มีความเสถียรสูงเนื่องจากประกอบด้วยสองสายประกอบที่ประกอบกันเป็นเกลียวคู่ ในระหว่างการแบ่งเซลล์ DNA จะจำลองตัวเองและสร้างโปรตีนซึ่งจำเป็นต่อการทำงานทางกายภาพหลายอย่าง
จีโนมคืออะไร
จีโนมคือลำดับของ DNA ที่มีคำสั่งทางพันธุกรรมทั้งหมดที่จำเป็นในการสร้างและบำรุงรักษาสิ่งมีชีวิต รวมถึงมนุษย์ จีโนมคือชุดของยีนทั้งหมดที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิต มันมีลักษณะทางพันธุกรรมทั้งหมดและกำหนดลักษณะทางกายภาพและพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิต ยีนประมาณ 20,000 ยีนประกอบกันเป็นจีโนมซึ่งประกอบด้วยลำดับดีเอ็นเอที่เป็นรหัสของโปรตีน
การจัดลำดับดีเอ็นเอคืออะไร
นิวคลีโอไทด์เป็นโมเลกุลอินทรีย์ที่สร้างโครงสร้างของยีนและโปรตีน การหาลำดับดีเอ็นเอเป็นเทคนิคในการหาลำดับของนิวคลีโอไทด์ในโมเลกุลดีเอ็นเอ ในการทำเช่นนี้ โมเลกุลของ DNA จะถูกตัดเป็นชิ้นเล็ก ๆ แล้วใช้เป็นแม่แบบสำหรับสาย RNA เฉพาะที่คัดลอกมาจากสายเสริมที่เข้าคู่กันของ DNA จากนั้น RNA นี้สามารถจับคู่กับ DNA แต่ละชิ้นและสามารถอ่านออกทีละตัวอักษรอย่างช้าๆ
เราจะรู้ได้อย่างไรว่า DNA ของทั้งสองสปีชีส์แบ่งกันกี่เปอร์เซ็นต์
วิธีที่ถูกต้องที่สุดในการระบุเปอร์เซ็นต์ของ DNA ที่ใช้ร่วมกันโดย 2 สปีชีส์คือการเปรียบเทียบลำดับ DNA (หรือจีโนม) ที่สมบูรณ์ของพวกมันกับกันและกัน อย่างไรก็ตาม การกำหนดลำดับดีเอ็นเอทั้งหมดของสัตว์เป็นงานยากที่ต้องใช้เวลาและความพยายามอย่างมาก ต้องใช้อุปกรณ์ ทรัพยากร และเงินทุนจำนวนมากในการทำเช่นนั้น
จีโนมมนุษย์ถูกจัดลำดับเมื่อใด
ในปี 2544 หลังจากการวิจัยสิบปี จีโนมมนุษย์ที่สมบูรณ์ได้รับการเผยแพร่เป็นครั้งแรก แม้ว่าเทคโนโลยีทางพันธุศาสตร์จะมีราคาถูกลง เร็วขึ้น และดีขึ้นตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา การหาลำดับดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตยังคงเป็นสิ่งที่ท้าทาย ในแต่ละปี มีการศึกษาจีโนมสัตว์ใหม่ๆ จัดลำดับและเพิ่มองค์ความรู้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตบนโลกใบนี้
จีโนมสุนัขถูกจัดลำดับเมื่อใด
จีโนมของสุนัขได้รับการจัดลำดับครั้งแรกในปี 2548 สัตว์ที่เลือกเป็นนักมวยหญิงพันธุ์แท้ชื่อทาชา โดยทั่วไปแล้ว จีโนมของสุนัขสามารถถูกมองว่าเป็นพิมพ์เขียวสำหรับการสร้างสารพันธุกรรมของสุนัข ลักษณะและพฤติกรรมทั้งหมดที่แสดงออกโดยสุนัขนั้นถูกกำหนดโดยคำสั่งและเนื้อหาของยีนของมัน การทำแผนที่จีโนมสุนัขในปี 2548 เป็นจุดสังเกตในการทำความเข้าใจชีววิทยาของสัตว์ชนิดนี้ เนื่องจากให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับประวัติวิวัฒนาการและความสัมพันธ์กับมนุษย์
คุณต้องการจีโนมทั้งหมดเพื่อทำความเข้าใจว่าสัตว์สองตัวเกี่ยวข้องกันอย่างไร
คุณไม่จำเป็นต้องจัดลำดับจีโนมทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตสองตัวเพื่อให้เข้าใจว่าพวกมันเกี่ยวข้องกันอย่างไร ตามความเป็นจริงแล้ว นักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมการคาดการณ์ว่ามนุษย์มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับสัตว์ชนิดอื่นๆ มานานเพียงใด ก่อนที่จีโนมใดๆ จะถูกจัดลำดับด้วยซ้ำไป เนื่องจากเป็นไปได้ที่จะประเมินว่า DNA ของทั้งสองสปีชีส์มีความคล้ายคลึงกันเพียงใดโดยไม่ต้องรู้ลำดับที่สมบูรณ์ของ DNA ของพวกมัน
ทำไมนักวิทยาศาสตร์ถึงเปรียบเทียบจีโนมของสปีชีส์ต่างๆ
นักวิทยาศาสตร์มักจะเปรียบเทียบจีโนมของสปีชีส์ต่างๆ เพื่อพิจารณาว่ามีบรรพบุรุษร่วมกันหรือไม่ หรือสปีชีส์หนึ่งมีความใกล้ชิดกับอีกสปีชีส์หนึ่งหรือไม่ ตัวอย่างเช่น การเปรียบเทียบระหว่างมนุษย์กับนีแอนเดอร์ทัลอาจเหมาะสมเพราะมีการตั้งสมมติฐานว่ามนุษย์สืบเชื้อสายมาจากนีแอนเดอร์ทัลนักวิทยาศาสตร์ใช้การเปรียบเทียบเพื่ออนุมานถึงบรรพบุรุษและวิวัฒนาการ การศึกษาจีโนมสามารถช่วยให้นักวิจัยเข้าใจว่ายีนมีอิทธิพลต่อลักษณะอย่างไร การเปรียบเทียบยีนของมนุษย์กับยีนของสัตว์ที่คล้ายคลึงกันสามารถช่วยกำหนดหน้าที่ได้ จากนั้นเราสามารถใช้ข้อมูลนี้เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับโรคในสายพันธุ์นั้นและในมนุษย์ด้วย
ความเหมือนและความแตกต่างใน DNA สอนอะไรเราบ้าง
นอกจากนี้ เรายังสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับวิวัฒนาการได้ด้วยการตรวจสอบความเหมือนหรือความแตกต่างของ DNA ระหว่างสปีชีส์ และผลก็คือ เราสามารถเห็นได้ว่ายีนใดยังคงเหมือนเดิมและยีนใดที่เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา การเปรียบเทียบ DNA บอกเราเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสายพันธุ์ของเรา เมื่อรูปแบบชีวิตวิวัฒนาการ DNA ของพวกมันก็เปลี่ยนไป การกลายพันธุ์ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อ DNA จำลองแบบ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ ความคล้ายคลึงกันสามารถบ่งบอกถึงความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างสิ่งมีชีวิต 2 ชนิด และยังสามารถบอกเราว่าสิ่งมีชีวิต 2 ชนิดมีบรรพบุรุษร่วมกันหรือไม่
เราได้เรียนรู้อะไรเกี่ยวกับสุนัขและมนุษย์ผ่านการวิจัยดีเอ็นเอ
สุนัขและมนุษย์มีดีเอ็นเอร่วมกันถึง 84% ซึ่งทำให้สุนัขเป็นสัตว์ที่เหมาะสำหรับการศึกษากระบวนการเกิดโรคของมนุษย์นักวิจัยสนใจเป็นพิเศษเกี่ยวกับโรคที่ส่งผลกระทบต่อทั้งสุนัขและคน และเพื่อนสุนัขของพวกเขาก็ได้รับผลกระทบจากโรคจอประสาทตา ต้อกระจก และจอประสาทตาอักเสบ นักวิทยาศาสตร์ศึกษาและวิจัยการรักษาโรคเหล่านี้ในสุนัขโดยหวังว่าจะเป็นประโยชน์ต่อมนุษย์เช่นกัน
สุนัขกำลังได้รับการศึกษาและรักษาโรคมะเร็ง โรคลมบ้าหมู และโรคภูมิแพ้ เพื่อพัฒนาวิธีการรักษาที่ประสบความสำเร็จมากขึ้นสำหรับมนุษย์ เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่ามากกว่า 58% ของโรคทางพันธุกรรมในสุนัขนั้นเทียบเท่าโดยตรงกับโรคในมนุษย์ที่เกิดจากการกลายพันธุ์ในยีนเดียวกัน
ยีนที่สุนัขและมนุษย์มีร่วมกันมีอะไรบ้าง
การเพาะเลี้ยงสุนัข 2 ครั้งเกิดขึ้นระหว่าง 10,000 ถึง 30,000 ปีก่อน เมื่อมนุษย์ฝึกหมาป่าและเปลี่ยนพวกมันให้กลายเป็นสุนัขหลายสายพันธุ์ รักษาสุนัขที่มีระดับสังคมสูงสุดเพื่อการผสมพันธุ์ต่อไปตอนนี้เราทราบแล้วว่ายีนบางตัวที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมทางสังคมนั้นใช้ร่วมกันระหว่างสุนัขและมนุษย์ และจากการศึกษาแบบจำลองสุนัข นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะได้รับความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับความผิดปกติทางสังคมบางอย่างในมนุษย์
แมวหรือสุนัขมีความเกี่ยวข้องใกล้ชิดกับมนุษย์มากกว่ากัน?
ในทั้งสองกรณี สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ได้พัฒนาสติปัญญาในระดับสูงซึ่งทำให้พวกมันสามารถอยู่ร่วมกับมนุษย์ได้นานหลายศตวรรษ แม้ว่าคุณอาจคิดว่าสุนัขมีความใกล้ชิดกับมนุษย์มากขึ้นในแง่ของวิวัฒนาการ แต่ความจริงแล้วแมวมีส่วนแบ่ง 90.2% ของ DNA ของเรา แม้ว่าคุณอาจรู้สึกว่าสุนัขเข้าใจเราอย่างลึกซึ้งมากขึ้น แต่แมวต่างหากที่ใกล้ชิดกับเรามากขึ้นอย่างน่าประหลาดใจ
เราสปีชีส์ใดที่มี DNA ร่วมกันมากที่สุด
ญาติสนิทของเราคือลิงใหญ่ในวงศ์ Hominidae อุรังอุตัง ลิงชิมแปนซี กอริลลา และโบโนโบเป็นของครอบครัวนี้มนุษย์มีดีเอ็นเอร่วมกับโบโนโบและลิงชิมแปนซีถึง 98.8% ในขณะที่กอริลล่าและมนุษย์มีดีเอ็นเอเหมือนกันถึง 98.4% อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างของ DNA จะเพิ่มขึ้นเมื่อเราเริ่มมองหาลิงที่ไม่มีถิ่นกำเนิดในแอฟริกา ตัวอย่างเช่น มีเพียง 96.9% ของ DNA ในมนุษย์และลิงอุรังอุตังเท่านั้นที่เหมือนกัน ลิงชิมแปนซีและโบโนโบเป็นญาติที่ใกล้ชิดที่สุดของมนุษย์ จึงได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในสถานวิจัยต่างๆ
บทสรุป
โดยสรุปแล้ว การวิจัย DNA ของสัตว์เป็นสาขาใหม่ที่จะให้ข้อมูลเชิงลึกที่น่าทึ่งเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลกใบนี้ หากคุณรู้สึกใกล้ชิดกับสุนัขของคุณ ก็ไม่แปลกใจเลย! สุนัขและสัตว์ตระกูลโฮมินิดมีวิวัฒนาการร่วมกันมานับพันปี และคุณแบ่งปัน DNA ของคุณมากถึง 84% กับสัตว์เลี้ยงของคุณ สุนัขทำสิ่งต่างๆ ให้เรามากมายอยู่แล้ว และตอนนี้ การจัดลำดับดีเอ็นเอของสุนัขทำให้นักวิทยาศาสตร์มีมุมมองใหม่เกี่ยวกับการวิจัยโรค จีโนมิกส์ พันธุศาสตร์ และวิวัฒนาการ
