จีโนม : ข้าว
จีโนม : ข้าว
วาสนา กีรติจำเริญ
“ ข้าว ” จัดเป็นอาหารหลักประจำชาติของคนไทยมาเป็นเวลานานแล้วและปัจจุบันข้าวก็เป็นอาหารที่นิยมรับประทานกันอย่างแพร่หลายของคนหลายชาติดังนั้นจึงทำให้ข้าวเป็นสินค้าส่งออกที่สำคัญและทำรายได้ให้กับประเทศไทยเป็นอย่างมาก
ขณะนี้ประเทศไทยปลูกและส่งออกข้าวได้หลายชนิดและหลายสายพันธุ์มาก ซึ่งล้วนแต่เป็นพันธุ์ที่ได้มีการพัฒนาและปรับปรุงสายพันธุ์มาแล้ว “ จีโนม ” จึงเป็นการศึกษาเกี่ยวกับโครโมโซมหรือ DNA ทั้งหมดของข้าว โดยมีเป้าหมายที่จะปรับปรุงยีนและการหาลำดับเบสของมวลสารพันธุกรรม เพื่อให้ได้ข้าวสายพันธุ์ใหม่ที่มีคุณภาพ ได้ผลผลิตจำนวนมาก แข็งแรงและทนต่อโรค
ดังนั้น จึงมีการจัดตั้งโครงการนานาชาติว่าด้วยการหาลำดับเบสจีโนมข้าว (International Rice Genome Sequencing Project : IRGSP) โดยความร่วมมือของ 11 ประเทศ คือ ญี่ปุ่น, สหรัฐอเมริกา, สาธารณรัฐประชาชนจีน, ไต้หวัน, อังกฤษ, ฝรั่งเศส, เกาหลี, แคนาดา, อินเดีย, บราซิล และประเทศไทย ทั้งนี้ได้รับความร่วมมือและการสนับสนุนจาก 2 บริษัท คือ ซินเจนตา (Syngenta) และมอนแซนโต (Mansanto) ในด้านการวิจัยและเก็บรวบรวมข้อมูล โครงการ IRGSPนี้ มีจุดมุ่งหมายที่จะศึกษาและ หาลำดับเบสของจีโนมข้าวเพื่อเป็นสาธารณสมบัติต่อไป ซึ่งได้ดำเนินงานมาตั้งแต่ พ.ศ. 2541 โดยได้รับเงินทุนสนับสนุนจากกระทรวงเกษตรและกระทรวงวิทยาศาสตร์ของรัฐบาลแต่ละประเทศ
รูปที่ 1 ต้นข้าวที่ปลูกในประเทศไทย
จากการวิจัยของ IRGSP ที่พยายามจะศึกษาและสร้างแผนที่ของโครโมโซมในข้าวทั้ง12 โครโมโซมนั้น ได้ผลการวิจัยเกี่ยวกับจีโนมของข้าว คือ โครงสร้างของโครโมโซมข้าวชนิดจาโปนิกา (Japonica) สามารถเขียนแบบของจีโนมฉบับร่างได้ 2 แบบ ดังนี้
โดยจะพบว่าโครงสร้างของข้าวชนิดจาโปนิกาจะแสดงจีโนมที่สมบูรณ์ของข้าวถึง 99 % ซึ่งจะมากกว่าโครงสร้างของข้าวชนิดอินดิกา (Indica) ที่มีความสมบูรณ์ของจีโนมเพียง 92 % เท่านั้นการเปรียบเทียบลักษณะของข้าวทั้ง 2 ชนิดแสดงได้ดังนี้
รูปที่ 2 ต้นข้าวพันธุ์จาโปนิกา
* mb หมายถึง หน่วยเมกะเบสแพร์ (mega base pair)
รูปที่ 3 เมล็ดข้าวพันธุ์จาโปนิกา
จากการศึกษาจีโนมของข้าวฉบับร่างที่ประสบความสำเร็จในปี พ.ศ. 2545 นั้น ทำให้ IRGSP ตั้งเป้าหมายดำเนินงานในระยะ 6 ปีข้างหน้าเพื่อที่จะสร้างจีโนมของข้าวที่สมบูรณ์แบบให้ได้ซึ่งถ้าผลการศึกษาวิจัยทำได้ตามเป้าหมายที่วางไว้ ก็คงจะทำให้มีข้าวสายพันธ์ใหม่ที่มีความสมบูรณ์และแข็งแรง ซึ่งประชากรโลกก็หวังว่าคงจะได้รับประทานข้าวสายพันธุ์ใหม่ในอีกไม่ช้านี้อย่างแน่นอน.
บรรณานุกรม
“Scientisist sequence rice genome”. 2002. Chemistry in Britain, 38 (5).
“Rice genome completed” . 2003. Chemistry in Britain, 39 (2).
Optical mapping of the deinococcus radiodurans genome : http://schwartzlab.biotech.wisc.edu/research.html
Rice genome unveiled : http://www.nature.com.nsu/020402/020402-6.html
Rice – research : http://www.rice-research.org
Rice genome automate annotation system : http://ricegaas.dna.affrc.go.jp
-
1285 จีโนม : ข้าว /article-biology/item/1285-genomesเพิ่มในรายการโปรด