โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด (University of Stanford) ใน รัฐแคลิฟอร์เนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ออกแบบชุดพันธุกรรมสังเคราะห์ที่ควบคุมการตัดสินใจของเซลล์พืชชนิดต่างๆ และใช้สิ่งนี้กับพืชเพื่อดัดแปลงโครงสร้างรากที่จะช่วยดูดซึมสารอาหารและน้ำ นอกเหนือจากระบบราก ยีนสังเคราะห์ยังสามารถปรับเปลี่ยนโครงสร้างใบที่สามารถปรับให้เข้ากับสภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงได้

นักวิจัยได้สร้าง ดีเอ็นเอหรือสารพันธุกรรมสังเคราะห์ที่ทำงานเหมือนรหัสคอมพิวเตอร์ที่เป็นเสมือนประตูที่ชี้นำกระบวนการตัดสินใจ ประตูนี้ถูกใช้เพื่อระบุชนิดของเซลล์ที่แสดงยีนบางตัว เพื่อให้สามารถปรับเปลี่ยนจำนวนแขนงในระบบรากได้โดยไม่เปลี่ยนแปลงลักษณะอื่นๆ ของพืช

เริ่มต้นจากชุดพันธุกรรมสังเคราะห์1,000 ชุด พบว่ามี188 ชุด ที่ได้ผล แต่มี 1 ชุดที่ออกแบบเฉพาะเพื่อใช้เป็นประตูสำหรับการดัดแปลงยีนที่ควบคุมพัฒนาการของเซลล์รากของพืช Arabidopsis (พืชต้นแบบที่ใช้ในการศึกษาด้านพันธุศาสตร์) การเปลี่ยนระดับการแสดงออกของยีนส่งผลให้เกิดการปรับเปลี่ยนความหนาแน่นของแขนงของระบบรากของพืช

การค้นพบนี้มีศักยภาพที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับพืชที่ปลูกเชิงพาณิชย์ได้ และสามารถช่วยพัฒนาพันธุ์พืชที่สามารถเติบโตได้ในสภาวะแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย

ครับ ในอดีตการพัฒนาพันธุ์พืชเราดูจากลักษณะภายนอก แต่ปัจจุบันนี้เราดูถึงสารพันธุกรรมที่อยู่ภายใน

อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://news.stanford.edu/2022/08/11/synthetic-genetic-circuits-help-plants-adapt-climate-change/