โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

นักพันธุศาสตร์พืชระดับโมเลกุลของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลวาเนีย(Pennsylvania State University) ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ทำการศึกษาครั้งแรกเกี่ยวกับรหัสการตั้งโปรแกรมใหม่ (reprogramming code) ของ Epigenetic(การเปลี่ยนแปลงของการแสดงออกของยีนที่เกิดจากกระบวนการอื่นนอกเหนือจากการเปลี่ยนแปลงลำดับดีเอ็นเอ) และผลกระทบของการตั้งโปรแกรมใหม่ ซึ่งมีความสำคัญสำหรับการปรับปรุงพันธุ์พืชที่สามารถทนต่อสภาพอากาศที่รุนแรงที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

เมื่อพืชสัมผัสได้ถึงสิ่งกระตุ้นจากสิ่งแวดล้อม เช่น ความแห้งแล้งหรือสภาพอากาศสุดขั้ว ตามธรรมชาติแล้ว พืชจะตั้งโปรแกรมสารพันธุกรรมใหม่เพื่อความอยู่รอดตามธรรมชาติ ในการปรับปรุงพันธุ์พืชให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้น

นักวิจัยเน้นว่ารหัสเคมีที่เปิดให้มีการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นสามารถถอดรหัสและทำซ้ำได้ การตั้งโปรแกรมใหม่อาจส่งผลให้ยีนบางตัวแสดงออกและแสดงออกมากเกินไป ในขณะที่บางยีนถูกหยุดการแสดงออก

ในการศึกษาก่อนหน้านี้ นักวิจัยพบว่าการจัดการยีน MSH1 ช่วยให้สามารถควบคุมเครือข่ายความยืดหยุ่นของพืชได้กว้างขึ้น เมื่อ MSH1 ถูกทำให้หยุดทำงาน พืชจะถูกชักนำให้ตรวจจับความเครียดและปรับการเจริญเติบโต เปลี่ยนรูปแบบราก ชะลอเวลาออกดอก เป็นต้น

การศึกษาล่าสุด นักวิจัยได้จัดการกับยีน MSH1 เพื่อกระตุ้นสถานะที่ไม่เกี่ยวข้องกับยีน (nongenetic) ที่แตกต่างกันอย่างน้อย 4 สถานะเพื่อส่งผลกระทบต่อการตอบสนองต่อความเครียดของพืชและความแข็งแรงในการเจริญเติบโต

เมื่อเปรียบเทียบข้อมูลจากสถานะเหล่านี้ นักวิจัยสามารถระบุเป้าหมายของยีนที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของ Epigenetic ภายในจีโนม ซึ่งนักวิจัยสามารถระบุตำแหน่งและถอดรหัสข้อมูลที่สำคัญสำหรับการเจริญเติบโตของพืช

ครับ แม้ว่าจะไม่มียีนควบคุมโดยตรง แต่ก็มียีนที่คอยกระตุ้นให้พืชตอบสนองต่อความเครียดของพืชและความแข็งแรงในการเจริญเติบโต

อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://www.psu.edu/news/research/story/plant-molecular-geneticists-discover-and-begin-crack-epigenetic-code/