การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการอ่านลำดับสายยาวด้วย oxford nanopore sequencing
วันที่เขียน 17/4/2567 14:00:14     แก้ไขล่าสุดเมื่อ 31/5/2567 3:37:53
เปิดอ่าน: 156 ครั้ง

ทคโนโลยี nanopore เป็นเทคโนโลยีการหาลำดับ DNA และ RNA แบบสายยาวต่อเนื่อง โดยไม่ต้องใช้กระบวนการสังเคราะห์ DNA ต้นแบบ ไม่ทำต้องปฏิกิริยา PCR จึงทำให้การวิเคราะห์ลำเบสต่างๆมีความแม่นยำ รวดเร็ว และประหยัดค่าใช้จ่ายได้มาก หลักการของ nanopore sequencing คือ การผ่านกระแสไฟฟ้าข้ามรูขนาดเล็ก nanopore สนามไฟฟ้าจะทำให้เกิดแรงขับโมเลกุลกรดนิวคลิอิกโครงสร้างสายเดี่ยวผ่านระดับนาโนเมตร การผ่านรูของกรดนิวคลิอิกแต่ละตัวจะถูกตรวจจับโดยการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าระหว่างการเคลื่อนที่ผ่านรูของนิวคลิโอไทด์ เมื่อ nucleotides ผ่านเข้าไปใน nanopore จะเกิดรูปแบบกระแสไฟฟ้าที่มีการแปรสัญญาณแสดงออกมาเป็นกราฟ แล้วจะถูกนำไปแปลงผลให้เป็น nucleotide แต่ละตัว โดยมีความเร็วในการอ่านประมาณ 450 เบสต่อวินาที การวิเคราะห์นี้จะใช้เวลาสั้นและมีค่าใช้จ่ายน้อย

การวิเคราะห์ลำดับเบสของ DNA ได้มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยเริ่มตั้งแต่การหาลำดับเบสตามวิธีของแซงเกอร์ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีในยุคแรก สามารถอ่านลำดับเบสได้แต่ไม่ยาวนัก จึงได้มีการพัฒนาการวิเคราะห์ลำดับเบสยุคที่สองด้วยเครื่อง sequencer ที่อาศัยการสร้างคลัง DNA ต้นแบบ โดยการทำ PCR มาใช้ในการวิเคราะห์ เช่น 454/Roche, Solexa, MiSeq, HiSeq/llumina SOLiD/Life Technology และ ION Torrent/Life Technology ซึ่งการวิเคราะห์ในแต่ละแบบจะเหมาะกับงานวิจัยที่แตกต่างกัน ต่อมาในยุคที่สาม เป็นเทคโนโลยีการวิเคราะห์ลำดับเยสที่ไม่จำเป็นต่องมีการสร้างคลัง DNA ต้นแบบ โดยการทำ PCR แต่เป็นการวิเคราะห์ลำดับเบสจาก DNA โมเลกุลเดี่ยวแต่ละโมเลกุล ซึ่งเป็นโมเลกุล DNA ที่ไม่ได้เกิดจากการสังเคราะห์ในหลอดทดลอง ดังนั้นข้อมูลลำดับเบสที่ได้จึงไม่มีความคลาดเคลื่อนเนื่องจากการเพิ่มปริมาณ DNA ในปฏิกิริยา PCR นอกจากนี้ข้อมูลของลำดับเบสที่ได้มีความยาวเพิ่มขึ้นหลายกิโลเบส และยังใช้เวลาการในการวิเคราะห์ลดลง การวิเคราะห์ลำดับเบสในยุคนี้มี 2 แบบ คือ การวิเคราะห์ลำดับเบสโดยการสังเคราะห์ DNA จาก DNA ธรรมชาติโมเลกุลเดี่ยว และเทคโนโลยีการวิเคราะห์ลำดับเบส โดยนำสาย DNA ผ่านรูขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางระดับนาโนเมตร หรือ nanopore sequencing

เทคโนโลยี nanopore เป็นเทคโนโลยีการหาลำดับ DNA และ RNA แบบสายยาวต่อเนื่อง โดยไม่ต้องใช้กระบวนการสังเคราะห์ DNA ต้นแบบ ไม่ทำต้องปฏิกิริยา PCR จึงทำให้การวิเคราะห์ลำเบสต่างๆมีความแม่นยำ รวดเร็ว และประหยัดค่าใช้จ่ายได้มาก

หลักการของ nanopore sequencing คือ การผ่านกระแสไฟฟ้าข้ามรูขนาดเล็ก nanopore สนามไฟฟ้าจะทำให้เกิดแรงขับโมเลกุลกรดนิวคลิอิกโครงสร้างสายเดี่ยวผ่านระดับนาโนเมตร การผ่านรูของกรดนิวคลิอิกแต่ละตัวจะถูกตรวจจับโดยการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าระหว่างการเคลื่อนที่ผ่านรูของนิวคลิโอไทด์ เมื่อ nucleotides ผ่านเข้าไปใน nanopore จะเกิดรูปแบบกระแสไฟฟ้าที่มีการแปรสัญญาณแสดงออกมาเป็นกราฟ แล้วจะถูกนำไปแปลงผลให้เป็น nucleotide แต่ละตัว โดยมีความเร็วในการอ่านประมาณ 450 เบสต่อวินาที การวิเคราะห์นี้จะใช้เวลาสั้นและมีค่าใช้จ่ายน้อย

เทคนิคนี้มีประโยชน์ในงานวิจัยด้านต่างๆ มีการนำไปใช้ในการวิเคราะห์ลำดับเบส จีโนม ช่วยในการค้นหา SNPs ด้วยต้นทุนต่ำ การวิเคราะห์ลำดับเบส RNA เพื่อการศึกษาทรานสคริปโตรม การศึกษากระบวนการแปลรหัสโดยไรโบโซม การวิเคราะห์เหล่านี้จะช่วยให้ศึกษาระบบที่ซับซ้อนของสิ่งมีชีวิตที่แม่นยำมากขึ้น ทั้งทางด้านการแพทย์ การเกษตร วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่เจริญก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในอนาคต

คำสำคัญ :
กลุ่มบทความ :
หมวดหมู่ :
แชร์ :
https://erp.mju.ac.th/acticleDetail.aspx?qid=1441
ความคิดเห็นทั้งหมด (0)
ไม่มีข้อมูลตามเงื่อนไขที่ท่านกำหนด
รายการบทความการแลกเปลี่ยนเรียนรู้หมวดหมู่ : กลุ่มงานช่วยวิชาการ
พัฒนาตนเอง-นงคราญ » “การผลิตคราฟต์เบียร์ ขนาด 20 ลิตร"
จากการเข้าร่วมอบรมเชิงปฏิบัติการด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอาหาร “อุดมคติ On Tour" เรื่องหัวข้อ “การผลิตคราฟต์เบียร์ ขนาด 20 ลิตร วันที่ 25 พฤศจิกายน 2566 ได้รับความรู้เกี่ยวกับการผลิตคราฟต์เบียร์ ...
กลุ่มงานช่วยวิชาการ  การผลิตคราฟต์เบียร์  เบียร์ (ฺBeer)  พัฒนาตนเอง  อบรม  อบรมเชิงปฏิบัติการ     กลุ่มงานตามสมรรถนะบุคลากร   กลุ่มงานช่วยวิชาการ
ผู้เขียน นงคราญ พงศ์ตระกุล  วันที่เขียน 9/1/2567 14:47:56  แก้ไขล่าสุดเมื่อ 30/5/2567 18:00:52   เปิดอ่าน 960  ครั้ง | แสดงความคิดเห็น 0  ครั้ง
การประชุมวิชาการระดับชาติ » งานประชุมวิชาการระดับชาติประจำปี 2566 เรื่อง นวัตกรรมเกษตรอาหาร และสุขภาพ
จากการได้เข้าร่วมประชุมวิชาการระดับชาติซึ่งการจัดการประชุมเพื่อส่งเสริมให้บุคลากรทางการศึกษา วิจัยและพัฒนานวัตกรรมด้านการเกษตร อาหาร สุขภาพ และสิ่งแวดล้อม ทั้งหน่วยงานภาครัฐ ภาคธุรกิจ และภาคประชาชน...
  กลุ่มงานตามสมรรถนะบุคลากร   กลุ่มงานช่วยวิชาการ
ผู้เขียน ภานรินทร์ ปรีชาวัฒนากร  วันที่เขียน 4/1/2567 14:54:51  แก้ไขล่าสุดเมื่อ 30/5/2567 18:06:46   เปิดอ่าน 166  ครั้ง | แสดงความคิดเห็น 0  ครั้ง