การพัฒนาเครื่องหมายดีเอ็นเอและการประยุกต์ใช้เครื่องหมาย SNP
วันที่เขียน 14/3/2560 13:11:15     แก้ไขล่าสุดเมื่อ 26/5/2567 17:00:52
เปิดอ่าน: 25967 ครั้ง

เครื่องหมายดีเอ็นเอ (DNA marker) คือ ชิ้นส่วนดีเอ็นเอสายสั้น ๆ ที่มีลำดับเบสสามารถเข้าคู่กับช่วงใดช่วงหนึ่งบนสายดีเอ็นเอ ทำให้ระบุตำแหน่งบนโครโมโซมและสามารถแยกความแตกต่างของสิ่งมีชีวิตเป้าหมายได้ มีประโยชน์หลายอย่าง ได้แก่ gene mapping, map-based cloning, marker-assisted breeding, plant variety protection, genetic diversity และ purity testing เครื่องหมายดีเอ็นเอที่ดีจะต้องมีคุณสมบัติ คือ เป็น polymorphic มีการถ่ายทอดแบบ co-dominant เกิดทั่วจีโนม ตรวจสอบได้ง่าย รวดเร็ว และราคาไม่แพง ให้ผลที่ทำซ้ำได้ ตรวจสอบจีโนไทป์ได้ครั้งละหลาย ๆ ตัวอย่าง (high-throughput genotyping) ได้ผลถูกต้องและสม่ำเสมอ เครื่องหมายดีเอ็นเอมีหลายชนิด เช่น restriction fragment length polymorphism (RFLP), amplified fragment length polymorphism (AFLP), random amplified polymorphic DNA (RAPD), simple sequence repeat (SSR) และ single nucleotide polymorphism (SNP)

ข้าพเจ้า นางสาวช่อทิพา สกูลสิงหาโรจน์ ตำแหน่ง ผู้ช่วยศาสตราจารย์ สังกัด หลักสูตรพันธุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ ขอนำเสนอรายงานสรุปเนื้อหาและการนำไปใช้ประโยชน์จากการเข้าร่วมโครงการบรรยายพิเศษ เรื่อง การพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุล เมื่อวันที่ 8 มีนาคม 2560 ณ ห้อง 1108 อาคารเสาวรัจ นิตยวรรธนะ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้ ตามหนังสือขออนุญาตเข้าร่วมโครงการ เลขที่ ศธ 0523.4.9.1/54 ลงวันที่ 6 เดือน มีนาคม พ.ศ. 2560 ดังนั้น จึงขอนำเสนอสรุปเนื้อหาและการนำไปใช้ประโยชน์ของการเข้าร่วมโครงการ ดังต่อไปนี้

เครื่องหมายดีเอ็นเอ (DNA marker) คือ ชิ้นส่วนดีเอ็นเอสายสั้น ๆ ที่มีลำดับเบสสามารถเข้าคู่กับช่วงใดช่วงหนึ่งบนสายดีเอ็นเอ ทำให้ระบุตำแหน่งบนโครโมโซมและสามารถแยกความแตกต่างของสิ่งมีชีวิตเป้าหมายได้ มีประโยชน์หลายอย่าง ได้แก่ gene mapping, map-based cloning, marker-assisted breeding, plant variety protection, genetic diversity และ purity testing เครื่องหมายดีเอ็นเอที่ดีจะต้องมีคุณสมบัติ คือ เป็น polymorphic มีการถ่ายทอดแบบ co-dominant เกิดทั่วจีโนม ตรวจสอบได้ง่าย รวดเร็ว และราคาไม่แพง ให้ผลที่ทำซ้ำได้ ตรวจสอบจีโนไทป์ได้ครั้งละหลาย ๆ ตัวอย่าง (high-throughput genotyping) ได้ผลถูกต้องและสม่ำเสมอ เครื่องหมายดีเอ็นเอมีหลายชนิด เช่น restriction fragment length polymorphism (RFLP), amplified fragment length polymorphism (AFLP), random amplified polymorphic DNA (RAPD), simple sequence repeat (SSR) และ single nucleotide polymorphism (SNP)

SNPs คือ ความแตกต่างทางพันธุกรรมที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงลำดับเบสบนสายโพลีนิวคลีโอไทด์เพียงตำแหน่งเดียว SNPs มีตำแหน่งอยู่ในจีโนมที่นิวคลีโอไทด์หนึ่งตัวเกิดความแตกต่างในสิ่งมีชีวิตแต่ละตัว เป็นชนิดที่พบมากที่สุดในความหลากหลายทางพันธุกรรมในประชากร เครื่องหมายดีเอ็นเอชนิด SNP (SNP markers) มีราคาถูก ประหยัดเวลา ต้องมีการออกแบบไพรเมอร์อย่างจำเพาะสูง และมีการนำมาประยุกต์ใช้หลายด้าน ได้แก่ ทางการแพทย์ (วิเคราะห์ยีนที่เกี่ยวข้องกับโรค การออกแบบยา และการศึกษาจีโนมมนุษย์) ทางสัตว์ (การวินิจฉัยโรค การระบุสายพันธุ์ และการศึกษาความหลากหลาย) และทางพืช (การจำแนกสายพันธุ์ [variety identification], MAS-breeding, True-to-type analysis, disease identification และ purity testing เป็นต้น

บริษัท East-West seed ก่อตั้งขึ้นในประเทศไทยเมื่อปี ค.ศ. 1983 โดยการผสมผสานเทคโนโลยีเมล็ดพันธุ์จากยุโรป และการทำสวนผักเขตร้อนแบบเอเชียเข้าด้วยกัน ได้สร้างนวัตกรรมการตรวจจีโนไทป์โดยใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอแบบ SNPs คือ High-throughput SNP genotyping นำมาตรวจสอบในขั้นตอนต่าง ๆ ของการผลิตเมล็ดพันธุ์และการปรับปรุงพันธุ์พืช ได้แก่ ใน breeding program มีการตรวจสอบ plant selection (inbred lines) ใน purity testing มีการตรวจสอบ homogeneity testing และ hybridity testing

บริษัทได้นำระบบ high-throughput SNP genotyping system ซึ่งเป็นระบบที่มีการใช้เครื่องมืออัตโนมัติที่ทันสมัยมาใช้ตรวจสอบตัวอย่างได้ครั้งละหลาย ๆ ตัวอย่างพร้อม ๆ กัน ประกอบด้วยขั้นตอนต่าง ๆ คือ High-throughput DNA extraction คือ การสกัดตัวอย่างจากใบและเมล็ดได้ครั้งละ 120,000 ตัวอย่าง, High-throughput PCR preparation คือ การเตรียมตัวอย่างของปฏิกิริยา PCR ได้ครั้งละ 80,000 ตัวอย่าง/one roll/array tape, High-throughput PCR machine (เครื่อง Soellex) ทำปฏิกิริยา PCR ได้ครั้งละ 240,000 ตัวอย่าง และการวิเคราะห์ PCR products โดยใช้เครื่อง fluorescence scanning machine (เครื่อง Araya) โดยวิเคราะห์ตำแหน่ง SNPs ได้ภายในเวลา 20-30 วินาที

การพัฒนา SNP markers มีกระบวนการดังนี้ คือ ออกแบบ SNP markers โดยอาศัยข้อมูลจากฐานข้อมูลจีโนม คัดเลือก SNP markers โดยการตรวจคัดกรองจากทุกสายพันธุ์ของพืชแต่ละชนิด คัดเลือก SNP markers ที่ให้ผล polymorphism เมื่อทดสอบกับพันธุ์พ่อ แม่ และลูกผสม สร้างลายพิมพ์ดีเอ็นเอ (DNA fingerprints โดยใช้ชุดที่ประกอบด้วย 72 SNP markers คัดเลือก 4 SNP markers สำหรับ hybridity testing และ 12 SNP markers สำหรับ homogeneity testing และตรวจสอบ (validation) polymorphic markers ที่คัดเลือกไว้กับตัวอย่างจำนวนมาก โดยพืชที่นำมาตรวจสอบเป็นประจำ ได้แก่ มะเขือเทศ พริก แตงกวา แตงโม หัวหอม มะละกอ ข้าวโพด และเมล่อน

การนำเทคโนโลยี High-throughput SNP genotyping system มาใช้ในการตรวจสอบคุณภาพ (quality assurance; QA) ในขั้นตอนต่าง ๆ ได้แก่ Homogeneity testing (การตรวจสอบสายพันธุ์พ่อแม่), Hybridity testing (การตรวจสอบสายพันธุ์ลูก F1) และ Protocol development (การพัฒนาวิธีการตรวจสอบสายพันธุ์ใหม่ [new varieties]) มีข้อดีกว่าวิธีอื่น ๆ คือ ทำให้การปรับปรุงพันธุ์ทำได้รวดเร็วขึ้น มีความถูกต้องและแม่นยำในการคัดเลือกพืช (inbred lines) ทำให้ออกผลผลิตใหม่ที่มีลักษณะที่ต้องการสู่ตลาดได้เร็วขึ้น ได้ลูกผสม F1 ที่มีพันธุกรรมบริสุทธิ์โดยการตรวจสอบคุณภาพแบบ true-to-type quality ราคาถูก ทำได้รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพ และระบบอัตโนมัติแบบ high-throughput ยังให้ข้อมูลที่มีความถูกต้องและแม่นยำสูงอีกด้วย

ในการเข้าร่วมโครงการครั้งนี้ทำให้ได้รับความรู้เกี่ยวกับเครื่องหมายดีเอ็นเอ การใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัยโดยอาศัยพื้นฐานของเทคนิคพีซีอาร์ และการประยุกต์ใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอชนิด SNPs ในการตรวจสอบและปรับปรุงพันธุ์พืช ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการนำมาพัฒนาการเรียนการสอน และการทำงานวิจัยต่อไป

ความคิดเห็นทั้งหมด (0)
ไม่มีข้อมูลตามเงื่อนไขที่ท่านกำหนด
รายการบทความการแลกเปลี่ยนเรียนรู้หมวดหมู่ : กลุ่มงานสายวิชาการ
Data Science คืออะไร และนำมาใช้ประโยชน์อย่างไร » Data Science คืออะไร และนำมาใช้ประโยชน์อย่างไร
Data Science หรือ วิทยาการข้อมูล หมายถึง การนำข้อมูลมาใช้ประโยชน์ โดยครอบคลุมตั้งแต่ขั้นตอนการเก็บข้อมูล (Collect) การจัดการข้อมูล (Manage) การวิเคราะห์ข้อมูล (Analyze) ไปจนถึงขั้นตอนการนำข้อมูลมาช...
Data Science  วิทยาการข้อมูล     กลุ่มงานตามสมรรถนะบุคลากร   กลุ่มงานสายวิชาการ
ผู้เขียน ธวัชชัย เพชรธาราทิพย์  วันที่เขียน 24/4/2567 13:27:01  แก้ไขล่าสุดเมื่อ 25/5/2567 12:28:37   เปิดอ่าน 56  ครั้ง | แสดงความคิดเห็น 0  ครั้ง
การเผยแพร่ความรู้ที่ได้จากการเข้าร่วมประชุมวิชาการ/อบรม/สัมมนา » การประชุมวิชาการระดับชาติ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรม ครั้งที่ 5 มหาวิทยาลัยแม่โจ้
การประชุมวิชาการระดับชาติ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรม ครั้งที่ 5 ในวันที่ 28 มีนาคม 2567 เวลา 08.00 - 17.00 น. ณ ห้องเอกภพวิทยา ชั้น G อาคารจุฬาภรณ์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้ ซึ่งจัดโดย...
ChatGPT  การประชุมวิชาการ  เทคโนโลยี  วิทยาศาสตร์  สิ่งแวดล้อม     กลุ่มงานตามสมรรถนะบุคลากร   กลุ่มงานสายวิชาการ
ผู้เขียน พิกุล ศรีดารัตน์  วันที่เขียน 11/4/2567 15:19:10  แก้ไขล่าสุดเมื่อ 25/5/2567 20:25:25   เปิดอ่าน 82  ครั้ง | แสดงความคิดเห็น 0  ครั้ง
รายงานสรุปเนื้อหาและการนำไปใช้ประโยชน์จากการเข้าอบรม สัมมนาหรือประชุมวิชาการ » รายงานสรุปเนื้อหาและการนำไปใช้ประโยชน์จากการเข้าร่วมและนำเสนอผลงาน การประชุมวิชาการระดับชาติ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรม ครั้งที่ 5
รายงานสรุปเนื้อหาและการนำไปใช้ประโยชน์จากการเข้าร่วมและนำเสนอผลงาน การประชุมวิชาการระดับชาติ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรม ครั้งที่ 5
รายงานสรุปเนื้อหา     กลุ่มงานตามสมรรถนะบุคลากร   กลุ่มงานสายวิชาการ
ผู้เขียน ศิริพร สมุทรวชิรวงษ์  วันที่เขียน 2/4/2567 16:14:15  แก้ไขล่าสุดเมื่อ 24/5/2567 22:49:29   เปิดอ่าน 104  ครั้ง | แสดงความคิดเห็น 0  ครั้ง