โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

นักวิทยาศาสตร์จาก Texas A&M University ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้แก้ไขยีนด้วยการใช้เทคนิค CRISPR-Cas9 ในการหยุดการทำงานของยีน 4 ชุดในมันฝรั่งที่มีจำนวนโครโมโซม 4 ชุด (tetraploid) ซึ่งผลการศึกษาได้ตีพิมพ์ในวารสาร International Journal of Molecular Sciences and Plant Cell และ Tissue and Organ Culture

มันฝรั่งเป็นพืชอาหารที่สำคัญเป็นอันดับที่ 4 ของโลก รองจากข้าวโพด ข้าว และข้าวสาลี นอกจากจะใช้มันฝรั่งเป็นอาหารแล้ว ยังมีการใช้แป้งมันฝรั่งในอุตสาหกรรมอาหารแปรรูป กระดาษ กาว และสิ่งทอ เพื่อศึกษาความสามารถของระบบ CRISPR-Cas9 ในการหยุดทำงานของยีน4 ชุดในมันฝรั่งที่เป็น tetraploid นักวิจัยได้ใช้ Agrobacterium เพื่อนำพาสารที่ใช้ทำปฎิกิริยาในระบบCRISPR เข้าไปในมันฝรั่ง

ในการศึกษาครั้งแรก ได้กำหนดเป้าหมายในสายพันธุ์มันฝรั่งที่มียีน gfp 4 ชุด (ยีนแมงกะพรุนที่ช่วยให้เห็นภาพกิจกรรมโดยอาศัยการเรืองแสง) การสูญเสียลักษณะเรืองแสงสีเขียวและการเรียงลำดับของยีน gfp

หลังการใช้ CRISPR บ่งชี้ว่ามีความเป็นไปได้ที่จะหยุดการทำงานของยีน gfpทั้ง4 ชุด ดังนั้นจึงเป็นการยืนยันว่ามีความเป็นไปได้ที่จะทำให้เกิดการกลายพันธุ์ทั้ง4 ชุดของยีนในมันฝรั่งที่เป็น tetraploid .

จากนั้นนำบทเรียนที่ได้จากการศึกษาครั้งแรกไปใช้เพื่อหยุดการทำงานของยีน gbssIในมันฝรั่งที่เป็น tetraploid (พันธุ์ Texas Yukon Gold) โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อกำจัดอะมิโลสออกจากแป้ง และพบว่าแป้งจากหัวของหนึ่งสายพันธุ์มันฝรั่ง (Event T2-7) นั้นปราศจากอะมิโลสอย่างสมบูรณ์

ยีนทั้ง 4 ชุดของ gbssIใน Event นี้ถูกทำให้กลายพันธุ์ แต่ยังคงแสดงลักษณะการเจริญเติบโตและให้ผลผลิตตามปกติ Event ที่ได้รับการแก้ไขนี้ จะมีแป้งที่เป็นอะไมโลเพคตินเท่านั้น และควรนำไปใช้ในอุตสาหกรรมทั่วไป เช่น อุตสาหกรรมกระดาษ กาว สิ่งทอ และพลาสติกชีวภาพ

แป้งจาก Event นี้ มีความคงตัวของการแช่แข็งและละลาย โดยไม่จำเป็นต้องมีการดัดแปลงทางเคมี จึงมีประโยชน์สำหรับการผลิตอาหารแช่แข็ง มันฝรั่งที่มีอะไมโลเพคติน ที่เป็นรูปแบบเฉพาะของแป้ง จะให้ผลผลิตเอทานอลมากขึ้นสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมหรือเพื่อผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์

ครับ การศึกษานี้เป็นเครื่องยืนยันล่าสุดในศักยภาพของ CRISPR-Cas9ที่ใช้ในการพัฒนาพันธุ์พืช

อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://www.mdpi.com/1422-0067/23/9/4640