โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

นักวิจัยจาก University of Tsukuba ในญี่ปุ่นได้ใช้ CRISPR-Cas9 เพื่อปรับเปลี่ยนเส้นทางการสังเคราะห์เอทิลีน (ethylene synthesis) ในเมล่อนญี่ปุ่น (Cucumis melo var. reticulatus “Harukei-3”) เพื่อยืดอายุการเก็บรักษา เอทิลีนซึ่งเป็นฮอร์โมนพืชที่เป็นก๊าซ เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าส่งเสริมการสุกของผลไม้และมีบทบาทในอายุการเก็บรักษาผลไม้ การยืดอายุการเก็บรักษาผลไม้จะช่วยลดการสูญเสียอาหารและของเสีย และก่อให้เกิดความมั่นคงทางอาหารทั่วโลก

เอนไซม์ 1-อะมิโนไซโคลโพรเพน-1-คาร์บอกซิลิกแอซิดออกซิเดส (enzyme 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase, ACO) เกี่ยวข้องกับขั้นตอนสุดท้ายของเส้นทางการผลิตเอทิลีนและควบคุมด้วยยีนหลายยีน (multiple homologous genes) ก่อนหน้านี้ กลุ่มวิจัยจาก University of Tsukuba ได้สาธิตยีน CmACO (ยีนที่คล้ายคลึงกับ ACO) จำนวน 5 ยีนในจีโนมเมลอน และแสดงให้เห็นว่ายีน CmACO1 มีการแสดงออกอย่างเด่นชัดในผลไม้ที่เก็บเกี่ยว ดังนั้น CmACO1 จึงเป็นยีนสำคัญในการยืดอายุการเก็บรักษาผลเมลอน นักวิจัยจึงเลือก CmACO1 เป็นเป้าหมายของการแก้ไขยีนและพยายามที่จะสร้างให้เกิดการกลายพันธุ์ของยีนดังกล่าว

เมลอนที่เก็บเกี่ยวได้ไม่มียีนแปลกปลอมใด ๆ และการกลายพันธุ์นั้นจะสืบทอดต่อมาอย่างน้อยสองชั่วอายุ ในสายพันธุ์ที่ไม่มีการแก้ไขยีน (พันธุ์ป่า) พบการสร้างเอทิลีนในผลไม้หลังการเก็บเกี่ยว 14 วัน เปลือกเปลี่ยนเป็นสีเหลืองและเนื้อนิ่มลง อย่างไรก็ตาม ในเมลอนที่แก้ไขจีโนม การสร้างเอทิลีนลดลงเหลือหนึ่งในสิบของเมลอนพันธุ์ป่า โดยสีผิวยังคงเป็นสีเขียวและเนื้อผลยังคงแน่น ซึ่งบ่งชี้ว่าการกลายพันธุ์ของ CmACO1 ผ่านการแก้ไขยีนช่วยเพิ่มอายุการเก็บรักษาของเมลอน ผลการศึกษานี้บ่งชี้ว่าการแก้ไขยีนสามารถช่วยลดการสูญเสียอาหารและสร้างความมั่นคงทางอาหาร

ครับ อีกหนึ่งตัวอย่างของการใช้ประโยชน์จากการแก้ไขยีน

อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgeed.2023.1176125/full