คำว่า พันธุวิศวกรรมเป็นคำที่รู้จักอย่างกว้างขวางตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันว่าเป็นการทำให้สิ่งมีชีวิตมีลักษณะตามต้องการโดยอาศัยการส่งถ่าย DNA ที่ควบคุมลักษณะดังกล่าวเข้าไปในสิ่งมีชีวิตนั้น แต่หลายคนอาจสงสัยว่ามีการค้นพบอะไรบ้างที่นำไปสู่พันธุวิศวกรรม

การค้นพบที่นำไปสู่พันธุวิศวกรรมเริ่มขึ้นเมื่อ ค.ศ. 1879 ในขณะนั้น Albrecht Kossel ค้นพบ DNA และ RNA ซึ่งส่งผลให้อีก 31 ปีต่อมา Kossel ได้รับรางวัลโนเบล หลังจากนั้นมีการค้นพบเกิดขึ้นมากมายจนกระทั่งใน ค.ศ. 1973 Stanley Cohen และ Herbert W. Boyer ได้ทำการทดลองทางพันธุวิศวกรรมเป็นครั้งแรก โดยตัดโมเลกุล DNA ด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะ (restriction enzyme) แล้วแทรกชิ้น DNA นั้นเข้าไปในแบคทีเรีย Escherichia coli (E. coli) หลังจากนั้นพันธุวิศวกรรมได้พัฒนาขึ้นเรื่อยๆ จากการค้นพบอีกหลายครั้ง จนกระทั่งใน ค.ศ. 2003 โครงการถอดรหัสพันธุกรรมมนุษย์ (Human genome project) เสร็จสมบูรณ์ ซึ่งส่งผลให้งานด้านพันธุวิศวกรรมขยายวงกว้างขึ้นมาก ในที่นี้ได้รวบรวมการค้นพบที่สำคัญทางด้านพันธุวิศวกรรมตั้งแต่ ค.ศ. 1879 ถึง ค.ศ. 2003 ดังนี้

ค.ศ. 1879  
Albrecht Kossel ค้นพบ DNA และ RNA

ค.ศ. 1910  
Albrecht Kossel ได้รับรางวัลโนเบล

ค.ศ. 1915  
Frederick Twort ค้นพบ bacteriophage (ไวรัสที่ทำให้แบคทีเรียติดเชื้อ)

ค.ศ. 1916  
Felix Herelle ค้นพบ bacteriophage โดยไม่เกี่ยวข้องกับการค้นพบโดย Twort

ค.ศ. 1941  
George Beadle และ Edward Tatum ค้นพบว่า ยีนควบคุมปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ ซึ่งนำไปสู่สมมุติฐาน หนึ่งยีนหนึ่งเอนไซม์ (one-gene, one enzyme hypothesis)

ค.ศ. 1944  
Oswald Avery  Colin MacLeod และ Maclyn McCarty ค้นพบว่า DNA เป็นสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมด

ค.ศ. 1950  
- Maurice Wilkins เริ่มใช้ X-ray diffraction ศึกษา DNA ต่อมาหลังจาก Alec Stokes รู้ผลการศึกษาดังกล่าวค้นพบว่า DNA น่าจะมีโครงสร้างเป็นเกลียว (helical structure)
- Erwin Chargaff ค้นพบว่า จำนวนเบส adenine ของ DNA เท่ากับจำนวนเบส thymine และจำนวนเบส cytosine เท่ากับจำนวนเบส guanine

ค.ศ. 1952  
- Alfred Hershey และ Martha Chase ค้นพบว่า DNA เป็นสารพันธุกรรม โดยทดลองแยก DNA จากโปรตีนที่ห่อหุ้มของไวรัสและแสดงให้เห็นว่า DNA เพียงอย่างเดียวควบคุมลักษณะของไวรัส
- William Hayes ค้นพบว่า ยีนที่ทำให้เกิดการดื้อต่อยา streptomycin สามารถส่งผ่านโดยไม่เกี่ยวข้องกับการแบ่งเซลล์และการสืบพันธุ์ แต่อาศัยส่วนที่เล็กมากๆ ของ E. coli
- Joshua Lederberg ค้นพบว่า ไวรัสซึ่งทำให้เกิดการติดเชื้อในแบคทีเรียสามารถส่งต่อสารพันธุกรรมจากแบคทีเรียหนึ่งไปยังแบคทีเรียหนึ่ง นอกจากนี้ Lederberg ใช้คำว่า พลาสมิด (plasmid) เพื่ออธิบายโครงสร้างของแบคทีเรียซึ่งบรรจุสารพันธุกรรมนอกเหนือจากโครโมโซม

ค.ศ. 1953  
Rosalind Franklin และ Maurice Wilkins ใช้ X-ray ศึกษา DNA ซึ่งส่งผลให้ James Watson และ Francis Crick หาโครงสร้างของ DNA  และได้พัฒนาแบบจำลองเกลียวคู่ (double-helix model) ซึ่งอธิบาย DNA สามารถถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตได้อย่างไร

ค.ศ. 1956  
Arthur Kornberg ค้นพบ DNA polymerase ซึ่งมีหน้าที่สำคัญในขั้นตอนการจำลองตัวเองของ DNA (DNA replication)

ค.ศ. 1957  
Mahlon Hoagland ศึกษากระบวนการสร้างโปรตีนและค้นพบว่า transfer RNA (tRNA) นำเข้ากรดอะมิโนที่จำเพาะตามคำสั่งของ DNA ซึ่งต่อมาค้นพบว่า กรดอะมิโนเหล่านี้ต่อมารวมตัวกันโดย messenger RNA (mRNA)

ค.ศ. 1958  
George Beadle  Edward Tatum และ Joshua Lederberg ได้รับรางวัลโนเบล

ค.ศ. 1959  
นักวิทยาศาสตร์ญี่ปุ่นค้นพบว่า การดื้อต่อแอนติบอดีของแบคทีเรีย Shigella dysenteriae สามารถส่งผ่านจากแบคทีเรียหนึ่งไปยังแบคทีเรียหนึ่งโดยพลาสมิด (DNA เป็นวงขนาดเล็กซึ่งพบในแบคทีเรียส่วนใหญ่)

ค.ศ. 1961  
Howard M. Dintzis ค้นพบว่า tRNA ทำหน้าที่นำกรดอะมิโนทีละตัวเพื่อเชื่อมต่อเป็นโปรตีนตามชนิดที่ต้องการ

ค.ศ. 1962  
- Sol Spiegelman พัฒนาเทคนิคที่ทำให้ DNA จับเข้าคู่กับ RNA และค้นพบว่า สาย DNA หนึ่งสายจะส่งต่อข้อความทางพันธุกรรมไปยัง RNA ในกระบวนการสร้างโปรตีน
- Francis Crick  Maurice Wilkins และ James Watson ได้รับรางวัลโนเบล

ค.ศ. 1964  
Har Gobind Khorana สังเคราะห์เบสของกรดนิวคลีอิกหลายตัวอย่าง และค้นพบจากการศึกษาเบสเหล่านั้นว่า คำสั่งทางพันธุกรรมส่งผ่านโดยอาศัยเบส 3 เบส

ค.ศ. 1965  
Robert Holley ค้นพบโครงสร้างที่สมบูรณ์ของโมเลกุลหนึ่งของ tRNA

ค.ศ. 1966  
- Marshall Nirenberg และคณะค้นพบว่า ลำดับของนิวคลีโอไทด์ 3 นิวคลีโอไทด์ เป็นตัวกำหนดชนิดของกรดอะมิโนจากทั้งหมด 20 ชนิด
- Sol Spiegelman และ Ichiro Haruna ค้นพบเอนไซม์ชนิดหนึ่งทำให้ RNA สามารถจำลองตัวเองได้

ค.ศ. 1967  
- Allan M. Campbell ค้นพบว่า พลาสมิดคล้ายโครโมโซมส่งผ่านข้อมูลทางพันธุกรรมจากแบคทีเรียหนึ่งไปยังแบคทีเรียหนึ่ง โดยส่วนใหญ่พลาสมิดส่งผ่านความสามารถในการดื้อต่อยาปฏิชีวนะและสารพิษอื่นๆ
- Charles Yanofsky และคณะค้นพบว่า ลำดับของ codon ในยีนหนึ่งเป็นตัวกำหนดลำดับของกรดอะมิโนของโปรตีน
- Charles Caskey  Richard E. Marshall และ Marshall Nirenberg ค้นพบว่า mRNA รูปแบบเดียวกันใช้เพื่อผลิตกรดอะมิโนที่เหมือนกันในแบคทีเรีย หนูทดลอง และคางคก ซึ่งแสดงว่า รหัสทางพันธุกรรม (genetic code) เป็นระบบสากลใช้โดยสิ่งมีชีวิตหลายรูปแบบ

ค.ศ. 1968  
- Werner Arber ค้นพบว่า แบคทีเรียป้องกันตัวเองจากไวรัสโดยการผลิตเอนไซม์ซึ่งตัด DNA ของไวรัสอย่างอิสระ ซึ่งเอนไซม์นี้มีชื่อว่า เอนไซม์ตัดจำเพาะ
- Robert Holley  Har Gobind Khorana และ Marshall Nirenberg ได้รับรางวัลโนเบล

ค.ศ. 1970  
- Howard Temin และ David Baltimore ค้นพบเอนไซม์ reverse transcriptase ในไวรัส (เอนไซม์ซึ่งทำให้ RNA ถอดรหัสเป็น DNA)
- Daniel Nathans และ Hamilton Smith ค้นพบเอนไซม์ตัดจำเพาะแบบที่ 2 (type II restriction enzyme เป็นเอนไซม์ที่ตัดโมเลกุล DNA ที่ตำแหน่งระหว่างเบสที่จำเพาะ)

ค.ศ. 1972  
Paul Berg แทรกยีนของมนุษย์เข้าไปใน DNA ของแบคทีเรีย ซึ่งนับเป็น DNA สายผสมโมเลกุลแรก (the first recombinant DNA molecule)

ค.ศ. 1973  
Stanley Cohen และ Herbert W. Boyer ทำการทดลองทางพันธุกรรมเป็นครั้งแรกโดยตัดโมเลกุล DNA ด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะแล้วแทรกชิ้น DNA นั้นเข้าไปใน E. coli

ค.ศ. 1975  
David Baltimore และ Howard Temin ได้รับรางวัลโนเบล

ค.ศ. 1977  
- Phillip Sharp  Richard J. Roberts และคณะค้นพบว่า DNA จากสิ่งมีชีวิตที่ไม่รวมแบคทีเรียและสาหร่ายบางชนิดมีส่วนที่เรียกว่า intron ซึ่งไม่มีความสำคัญในการสร้างโปรตีน และ exon ซึ่งมีความสำคัญในการสร้างโปรตีน  
- Frederick Sanger และ Walter Gilbert ได้แยกกันพัฒนาเทคนิคการหาลำดับนิวคลีโอไทด์ โดย Sanger และคณะ หาลำดับเบสของ DNA ของ bacteriophage ซึ่งเป็นจีโนม (genome) ที่สมบูรณ์สำหรับไวรัสจีโนมแรก

ค.ศ. 1978  
Daniel Nathans  Hamilton Smith และ Werner Arber ได้รับรางวัลโนเบล

ค.ศ. 1980  
Charles Weissmann สามารถผลิต interferon ของมนุษย์ในแบคทีเรีย

ค.ศ. 1983  
Kary Mullis เข้าใจหลักการของ Polymerase chain reaction (PCR)

ค.ศ. 1997  
หาลำดับเบสของจีโนม E. coli

ค.ศ. 2003  
ครบรอบ 50 ปี ของการเผยแพร่โครงสร้างของ DNA โดย James Watson และ Francis Crick และโครงการถอดรหัสพันธุกรรมมนุษย์ดำเนินการเสร็จสมบูรณ์
 
ที่มา : Bunch, Bryan and Hellemans, Alexander. The history of science and technology. New York : Houghton Mifflin company, 2004.

MTEC
BIOTEC
NECTEC
NANOTEC

tsp

AIMI

nctc

ผลงานวิจัยพร้อมถ่ายทอด

ฐานข้อมูลหน่วยงานภาครัฐ

 
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)
เป็นหน่วยงานของรัฐที่จัดตั้งขึ้นเพื่อศึกษาวิจัยและพัฒนาทางด้านวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีเพื่อการพัฒนาประเทศไทย ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อแสวงหากำไร
หากท่านพบว่ามีข้อมูลใดๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ของสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุดต่อไป