ปัจจุบันความเทคโนโลยีและความรู้ทางด้านพันธุศาสตร์ได้พัฒนาไปมาก ดังนั้นจึงมีการประยุกต์ใช้ความรู้ทางพันธุศาสตร์ทั้งในด้านการปรับปรุงพันธุ์พืช สัตว์ รวมถึงการตรวจวินิจฉัยในคน

ข้าพเจ้า นางสาวยุพเยาว์ คบพิมาย ตำแหน่งอาจารย์ สังกัด สาขาพันธุศาสตร์ ขอนำเสนอรายงานสรุปเนื้อหาและการนำไปใช้ประโยชน์จากการเข้าร่วมประชุมวิชาการพันธุศาสตร์แห่งชาติ ครั้งที่ 20 เมื่อวันที่ 15-17 มิถุนายน 2560  ณ โรงแรมโนโวเทล สุขุมวิท กรุงเทพมหานคร ตามหนังสืออนุญาตเลขที่ ศธ 0523.4.9.1/125  ลงวันที่ 15 พฤษภาคม 2560 ดังนั้นจึงขอนำเสนอสรุปเนื้อหาและการนำไปใช้ประโยชน์ของการประชุมวิชาการดังต่อไปนี้

การประชุมครั้งนี้มีการนำเสนองานวิจัยที่ใช้ความรู้ทางพันธุศาสตร์อย่างหลากหลายไม่ว่าจะเป็นด้านพืช สัตว์ มนุษย์ หรือแบคทีเรีย ดังนั้น ข้าพเจ้าจึงได้รับความรู้ใหม่ ๆ ในด้านต่าง ๆ ดังนี้

ในด้านพืช เนื่องจากเทคโนโลยีในปัจจุบันได้พัฒนาไปมาก ทำให้ได้ข้อมูลรวดเร็วขึ้น ปริมาณมากขึ้น และราคาถูกลง เป็นผลให้เกิดยุคที่เรียกว่า “Omic” และมีฐานข้อมูลในด้านต่าง ๆ ดังนี้

Genomics ฐานข้อมูลทางด้านจีโนม ได้แก่

-          National Center for Biotechnology Information (NCBI) รวบรวมข้อมูลจีโนมของสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิด

-          The Arabidopsis Information Resource (TAIR) รวบรวมข้อมูลของ Arabidopsis thaliana 

-          Rice Annotation Project Database (RAP-DB) รวบรวมข้อมูลการทำนายยีนในข้าว

-          SoyBase รวบรวมข้อมูลพันธุกรรมของถั่วเหลือง

-          Phytozome รวบรวมข้อมูลพันธุกรรมของพืชหลายชนิด รวมทั้งสาหร่ายบางชนิด

Transcriptomics ฐานข้อมูลอาร์เอ็นเอ มีดังนี้

-          The Bio Analytic Resource for Plant Biology (BAR) รวบรวมข้อมูลการแสดงออกของยีน และเครื่องหมายโมเลกุลในพืชหลายชนิด

Proteomics ฐานข้อมูลโปรตีน

-          Expert Protein Analysis System (ExPASy) รวบรวมข้อมูล และโปรแกรมสำหรับการวิเคราะห์โปรตีน จีโนม ความสัมพันธุ์ทางพันธุกรรม พันธุศาสตร์ประชากร

Metabolomics ฐานข้อมูลสารต่าง ๆ ในสิ่งมีชีวิต

-          Madison Metabolomics Consortium Database รวบรวมคุณสมบัติของสารตามวิธี nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy and mass spectrometry (MS)

ข้อมูลเหล่านี้มีประโยชน์ในการช่วยหายีนที่เกี่ยวข้องกับลักษณะที่สนใจ เช่น การใช้เทคนิค Genome-wide association study (GWAS) ในการหายีนที่เกี่ยวกับการทนเค็มของข้าว โดยไม่ต้องสร้างประชากรลูกผสม ทำได้โดยการปลูกข้าวในสภาวะปกติ และในสภาวะดินเค็ม จากนั้นจึงเปรียบเทียบข้อมูลอาร์เอ็นเอ และโปรตีน ระหว่างข้าวทั้งสองแบบ จะช่วยให้ทราบว่ายีนใดที่เกี่ยวข้องกับการทนเค็มของข้าวได้ แต่ต้องอาศัยการใช้โปรแกรมต่าง ๆ ในการทำนายยีนที่เกี่ยวข้องเนื่องจากข้อมูลมีขนาดใหญ่ เมื่อเปรียบเทียบสารที่ตรวจพบในข้าวทนเค็มกับข้าวปกติ ก็จะช่วยให้ทราบว่าสารใดที่เกี่ยวข้องกับการทนเค็ม และช่วยให้ทราบ pathway ในการสร้างสารที่เกี่ยวกับการทนเค็มของข้าวได้ และในขณะนี้ทราบแล้วว่ายีนที่เกี่ยวข้องกับการทนเค็มในข้าวคือ ยีน CROOK-NECKED อย่างไรก็ตามต้องมีการยืนยันคุณสมบัติของยีนอีกครั้งหนึ่งโดยวิธีทางพันธุศาสตร์โมเลกุล (reverse genetic)

ในด้านสัตว์ เมื่อประชากรมนุษย์เพิ่มสูงขึ้น ความต้องการบริโภคน้ำนมและเนื้อโคจึงสูงขึ้นด้วย แต่การเพิ่มปริมาณประชากรโคทำให้เกิดภาวะโลกร้อน ดังนั้นจึงต้องปรับปรุงพันธุ์โคให้ประสิทธิภาพในการเปลี่ยนอาหาร (หญ้า) ให้เป็นน้ำ/เนื้อ สูงขึ้นโดยอาศัยหลักการทางพันธุศาสตร์ แต่โคในประเทศไทยเป็นพันธุ์ที่ทนต่อสภาพอากาศร้อน และเหมาะสมกับการใช้เป็นแรงงาน จึงได้มีการนำโคจากต่างประเทศเข้ามาผสมพันธุ์ ซึ่งลักษณะของโคที่ดีต้องเป็นดังนี้

-          ให้ผลผลิตที่คุ้มค่ากับการลงทุน

-          หากเป็นโคนม ต้องให้ผลผลิตของน้ำนมที่ดีสม่ำเสมอ ทุกรอบการคลอดลูก

-          เลี้ยงดูง่าย

-          ต้องมีลักษณะที่ดีโดยพันธุกรรม ไม่ใช่สิ่งแวดล้อม

ในการปรับปรุงพันธุ์สัตว์รุ่นลูกจะต้องมีค่าเฉลี่ยที่สูงกว่ารุ่นพ่อแม่ และมีการใช้เครื่องหมายโมเลกุล ชนิด SNP มาให้เพื่อตรวจสอบหายีนที่สัมพันธ์กับลักษณะที่สนใจ และช่วยในการคัดเลือก

ในด้านมนุษย์ ในการวินิจฉัยโรคบางอย่างต้องอาศัยเทคนิคทางเซลล์พันธุศาสตร์ ซึ่งแต่เดิมวินิจฉัยโดยเทคนิค G banding ซึ่งต้องมีการเพาะเลี้ยงเซลล์เพื่อให้ได้เซลล์ในระยะเมทาเฟส แล้วย้อมดูแถบดีเอ็นเอ ข้อดีของเทคนิค G banding คือสามารถตรวจดูความผิดปกติของทุกโครโมโซมได้ในเวลาเดียวกัน แต่ข้อเสียคือต้องมีการเพาะเลี้ยงเซลล์ และ ไม่สามารถตรวจหาความผิดปกติของโครโมโซมที่มีขนาดเล็กกว่า 3-5 Mb ได้ ดังนั้นจึงได้มีการพัฒนาเทคนิค FISH (Fluorescent in situ hybridization) ขึ้นมาเพื่อตรวจวินิจฉัยโรค เทคนิค FISH ต้องมีโพรบที่จำเพาะกับบริเวณที่สนใจบนโครโมโซม แต่มีข้อดีคือ สามารถตรวจความผิดปกติในนิวเคลียสระยะอินเตอร์เฟสได้ ในบางกรณีจึงไม่จำเป็นต้องเพาะเลี้ยงเซลล์ และสามารถตรวจพบความผิดปกติของโครโมโซมขนาดเล็กเพียง 50-100 Kb ได้

อย่างไรก็ตามหากบริเวณที่มีความผิดปกติมีขนาดเล็กมาก ซึ่งไม่สามารถตรวจพบได้โดยเทคนิค FISH ต้องใช้เทคนิค array comparative genomic hybridization (array CGH) ซึ่งโพรบที่ใช้ทำมาจาก bacterial artificial chromosome (BAC) หรือ oligonucleotide ที่สังเคราะห์ขี้น หลักการคือ ต้องนำดีเอ็นเอของคนป่วย และคนปกติในปริมาณที่เท่ากัน มาติดฉลากด้วยสารเรืองแสงคนละสี แล้วนำมไฮบริไดซ์กับโพรบที่ติดอยู่บนไมโครอาร์เรย์ ข้อมูลที่ได้จะเป็นความเข้มของสารเรืองที่ติดอยู่บนดีเอ็นเอของคนป่วยและคนปกติ ดังนั้นจึงสามารถบอกได้ว่ามีส่วนใดของดีเอ็นเอเพิ่มขึ้นมา หรือขาดหายไป จากดีเอ็นเอของผู้ป่วย ซึ่งจากการวินิจฉัยโรคด้วยเทคนิค array CGH สามารถตรวจหาความผิดปกติ โดยการขาดหายไป หรือเพิ่มขึ้นของดีเอ็นเอในผู้ป่วยโรคมะเร็งทางโลหิต ได้ละเอียดกว่าเทคนิค FISH และไม่จำเป็นต้องมีการเลี้ยงเซลล์ จึงสามารถใช้กับตัวอย่างที่ไม่สามารถนำมาเพาะเลี้ยงเซลล์ได้ เช่น ชิ้นเนื้อในพาราฟิน หรือ ตัวอย่างที่เริ่มเน่าแล้ว แต่อย่างไรก็ตาม array CGH ไม่สามารถตรวจพบความผิดปกติได้ในกรณีที่เกิด translocation หรือ inversion เนื่องจากไม่ได้มีการขาดหายหรือเพิ่มขึ้นของชิ้นส่วนโครโมโซม แต่สามารถตรวจพบได้โดยใช้เทคนิค FISH ดังนั้น ในการตรวจวินิจฉัยโรคด้วยเทคนิคพันธุศาสตร์ของเซลล์จึงควรใช้เทคนิค FISH ควบคู่กับ array CGH

ในการประชุมครั้งนี้ข้าพเจ้าได้นำเสนองานวิจัยเรื่อง Identification of litchi cultivars (Litchi chinensis Sonn.) in germplasm field of Maejo University using ISSR markers ความรู้ที่ได้จากการประชุมในครั้งนี้จะเป็นประโยชน์ต่อการเรียนการสอนวิชาต่าง ๆ เช่น พันธุศาสตร์ของเซลล์ รวมถึงการทำงานวิจัยอีกด้วย