บทความนี้เป็นการสรุปความรู้ที่ได้จากการเข้าฟังการนำเสนอผลงานวิจัย ที่เป็นการนำคลื่นเสียงความถี่สูงและความดันสุญญากาศมาใช้ในการถ่ายยีนร่วมกับการเชื้ออะโกรแบคทีเรีย ซึ่งพบว่าทำให้ประสิทธิภาพของการถ่ายยีนเข้าสู่เมล็ดข้าวสูงขึ้น

              การเข้าร่วมการประชุมวิชาการ ประจำปี 2558 ณ ศูนย์การศึกษาและฝึกอบรมนานาชาติ มหาวิทยาลัยแม่โจ้ เมื่อวันที่ 8-9 ธันวาคม 2558 ซึ่งจากการเข้ารับฟังการนำเสนอผลงานวิจัย เรื่อง “การพัฒนาการถ่ายยีนเข้าสู่เอ็มบริโอของเมล็ดข้าวโดยใช้คลื่นเสียงความถี่สูงร่วมกับแรงดันสุญญากาศช่วยใน Agrobacterium-mediated Transformation”

              โดยวิธีการใช้อะโกรแบคทีเรียมเป็นวิธีการถ่ายยีนที่สนใจเข้าสู่เซลล์ข้าว ซึ่งมีประสิทธิภาพการถ่ายยีนที่ค่อนข้างต่ำ ในงานวิจัยนี้ได้มีการนำคลื่นเสียงความถี่สูงและแรงดันสุญญากาศมาใช้ร่วมกับเชื้ออะโกรแบคทีเรียม และผู้วิจัยพบว่าทำให้ประสิทธิภาพของการถ่ายยีนเพิ่มขึ้น โดยจะใช้คลื่นเสียงและแรงดันสุญญากาศในขั้นตอนการบ่มร่วมกับเชื้ออะโกรแบคทีเรียมครั้งที่ 1 เป็นเวลาอย่างละ 5 นาที หรืออย่างละ 10 นาที จากนั้นเปลี่ยนอาหารแล้วนำตัวอย่างเนื้อเยื่อมาบ่มร่วมกับเชื้ออะโกรแบคทีเรียมเป็นครั้งที่ 2 เป็นเวลา 1 หรือ 2 หรือ 3 วัน  พบว่าเวลาที่ใช้ในการบ่มร่วมกับการใช้คลื่นเสียงและแรงดันสุญญากาศที่นานมากขึ้นจะเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายยีน แต่เมื่อนำตัวอย่างเนื้อเยื่อที่ผ่านคลื่นเสียงและแรงดันสุญญากาศ มาบ่มร่วมครั้งที่ 2 เป็นเวลา 1 วันจะให้ผลการถ่ายยีนดีที่สุด ซึ่งคาดว่าคลื่นเสียงความถี่สูงน่าจะทำให้ตัวอย่างเกิดบาดแผลขนาดเล็กจำนวนมาก ทำให้เชื้ออะโกรแบคทีเรียมที่จะต้องบุกรุกเข้าทางบาดแผลของพืชเข้าบุกรุกได้มากขึ้น อีกทั้งบาดแผลขนาดเล็กไม่ทำลายเนื้อเยื่อของเซลล์ข้าวมากนัก อาจจะทำให้การเจริญเป็นต้นเกิดได้สมบูรณ์มากขึ้น ส่วนการใช้แรงดันสุญญาการนั้นอาจจะเป็นแรงผลักให้เชื้ออะโกรแบคทีเรียมเข้าสู่เซลล์ได้มากขึ้น

              จากการค้นเอกสารก่อนหน้านี้ได้มีการใช้คลื่นความถี่สูงหรือแรงดันสุญญากาศในการถ่ายยีนด้วยเชื้ออะโกรแบคทีเรียมในพืชอื่นๆ ที่เรียกว่าเทคนิค sonication-assisted Agrobacterium-mediated transformation (SAAT) หรือเทคนิค vacuum infiltration-assisted Agrobacterium-mediated transformation (VIAAT) ตามลำดับ ดังแสดงในรูปที่ 1 และ 2 ซึ่งในผลงานวิจัยนี้เป็นการใช้ทั้ง 2 เทคนิคร่วมกันในการถ่ายยีนเข้าสู่เมล็ดข้าว ซึ่งให้ประสิทธิภาพการถ่ายยีนที่สูงกว่าการใช้เพียงแต่เชื้ออะโกรแบคทีเรียมเพียงอย่างเดียว และเทคนิคเหล่านี้สามารถทำได้ด้วยเครื่องมือวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่แล้วในห้องปฏิบัติการ คือ อ่างน้ำคลื่นเสียงความถี่สูง (Sonication bath) และตู้สุญญากาศหรือขวดสุญญากาศ

รูปที่ 1 เทคนิคการใช้คลื่นความถี่สูงในการถ่ายยีนด้วยเชื้ออะโกรแบคทีเรียม sonication-assisted Agrobacterium-mediated transformation (SAAT)

ที่มา http://www.oardc.ohio-state.edu/plantranslab/sonicate.htm

รูปที่ 2 เทคนิคการใช้แรงดันสุญญากาศในการถ่ายยีนด้วยเชื้ออะโกรแบคทีเรียม vacuum infiltration-assisted Agrobacterium-mediated transformation (VIAAT)

ที่มา http://www.bio-protocol.org/e1034