โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

มูลนิธิ 2Blades และกลุ่มผู้ทำงานร่วมกันระหว่างประเทศ ได้เผยแพร่ลำดับจีโนมของ Pakopsora pachyrhizi ที่เป็นสาเหตุของการเกิดโรคราสนิมถั่วเหลืองเอเชีย (Asian Soybean Rust) และเป็นหนึ่งในเชื้อโรคพืชที่สร้างความเสียหายมากที่สุดในศตวรรษที่ผ่านมา ผลการวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications

ก่อนหน้านี้ในปี พ.ศ. 2562 กลุ่มนี้ได้ทำงานเกี่ยวกับการลำดับจีโนมครั้งแรกของ P. pachyrhizi แต่ด้วยขนาดที่ใหญ่และความซับซ้อน จึงต้องใช้ความพยายามมากขึ้นในการใส่คำอธิบายประกอบและการวิเคราะห์ให้สมบูรณ์ ความท้าทายที่สำคัญของ P. pachyrhizi คือ มีนิวเคลียส 2 อันที่มีชุดคำสั่งทางพันธุกรรมแยกกัน แต่ละนิวเคลียสต้องได้รับการพิจารณาแยกกัน ซึ่งสามารถทำได้ด้วยเทคโนโลยีการจัดลำดับที่ใหม่กว่า ที่เรียกว่า long-read sequencing technology (เทคนิดที่สามารถจัลำดับดีเอ็นเอได้ยาวกว่าเทคนิดเดิม)

นักวิจัยได้เปรียบเทียบลำดับจีโนมของ P. pachyrhizi จาก 3 แหล่งที่มีความแตกต่างกันทางภูมิศาสตร์ และพบข้อมูลเชิงลึกจำนวนหนึ่งเกี่ยวกับความสามารถในการปรับตัวของเชื้อโรคและช่วงกว้างของโฮสต์ (พืชอาศัย) หนึ่งในการค้นพบที่สำคัญคือร้อยละ 93 ของจีโนมของ P. pachyrhizi ประกอบด้วย transposable elements (TEs) หรือ “การกระโดด” ของดีเอ็นเอ (“jumping” DNA) ที่สามารถเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ จีโนมได้ เชื้อราส่วนใหญ่มี TEs ร้อยละ 10 – 40 และร้อยละของ TEs ที่สูงใน P. pachyrhizi ทำให้เกิดลักษณะแสดงออกที่แตกต่างกันในแต่ละสภาพแวดล้อม ซึ่งช่วยอธิบายถึงความสามารถในการปรับตัวของ P. pachyrhizi ต่อสภาพแวดล้อมและโฮสต์ที่หลากหลาย ทำให้เป็นภัยคุกคามที่น่าเกรงขาม

ราสนิมถั่วเหลืองเอเชียมีอยู่ในพื้นที่ปลูกถั่วเหลืองของละตินอเมริกา ซึ่งคาดว่าจะผลิตถั่วเหลืองได้ 210 ล้านเมตริกตันในปี พ.ศ. 2565/66 ซึ่งคิดเป็นมูลค่าการผลิตรวม 115 พันล้านเหรียญสหรัฐต่อฤดูกาล บราซิลเป็นผู้ผลิตถั่วเหลืองรายใหญ่ที่สุด ซึ่งมีค่าใช้จ่ายในการจัดการกับราสนิมถั่วเหลืองสูงกว่า 2 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ต่อปี และขึ้นอยู่กับการใช้สารป้องกันกำจัดเชื้อราเป็นอย่างมาก

ครับ การเรียนรู้ลำดับดีเอ็นเอจะนำไปสู่ การลดการระบาดของโรค

อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://2blades.org/2023/04/05/2blades-and-international-collaboration-publish-the-annotated-genome-sequence-of-the-soybean-rust-pathogen/