Talk to...

คุยกับนักวิจัยกุ้งและงาน EST database

ศิริขวัญ พลประทีป

สวัสดีปีใหม่ไทยชาว THAI BIOINFORMATICS ทุกท่านย้อนหลังนะคะ สำหรับเทศกาลสงกรานต์ที่ผ่านมาซึ่งเป็นวันหยุดยาว ปุ้มคิดว่าหลายๆ ท่านคงได้พักผ่อนกันอย่าง เต็มที่นะคะ ก่อนที่จะกลับมาลุยงานกันอีกรอบ Talk to… ฉบับเดือนพฤษภาคมนี้ ยังคงอยู่กับปุ้มค่ะ และปุ้มขอเป็นกำลังใจให้พี่ก้อยให้ปฏิบัติภารกิจให้สำเร็จลุล่วงไปได้ด้วยดีนะคะ เดือนนี้ปุ้มจะพาทุกท่านมา Talk to… กับ ดร. สิริพร พงษ์สมบูรณ์ หรือ ดร. เล็ก ค่ะ

ดร. เล็ก เป็น นักวิจัย สวทช. แต่สังกัดอยู่ที่ศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านอณูชีววิทยาและจีโนมกุ้ง ภาควิชาชีวเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย จากชื่อศูนย์ฯ ท่านผู้อ่านที่ติดตาม Talk to... ฉบับที่แล้วอาจจะรู้สึกคุ้นๆ กันบ้างแล้วใช่ไหมค่ะ สำหรับ Talk to… ฉบับนี้เรายังคงอยู่กับเรื่องกุ้งค่ะ ปุ้มจะพาท่านผู้อ่านมาทำความรู้จักกับข้อมูลทาง bioinformatics อีกรูปแบบหนึ่งซึ่งอยู่ในรูป EST database ของกุ้งกันค่ะ โดยวันนี้ ดร. เล็ก จะเป็นผู้มาเฉลยถึงความเป็นมาให้พวกเราได้ฟังกันค่ะ

พี่เล็กทำงานวิจัยทางด้านกุ้งมานานรึยังคะ

ทำงานวิจัยครั้งแรกก็ทำงานวิจัยกุ้งเลย ถ้านับเวลาตั้งแต่ทำงานในตำแหน่งนักวิจัย ทำมานานประมาณ 7 ปีได้แล้วค่ะ

งานวิจัยทางด้านไหนที่พี่เล็กสนใจค่ะ

สนใจงานที่สามารถนำผลจากการวิจัยไปใช้ได้จริง งานวิจัยที่ทำเป็นงานที่ใช้เทคนิคทางด้าน molecular ดังนั้นก็สนใจที่จะค้นหา และศึกษายีนกุ้งที่มีความสำคัญกับคุณลักษณะที่ดีของกุ้ง ตอนนี้ก็เน้นไปที่ยีนที่ช่วยให้กุ้งมีสุขภาพดี ทนต่อการติดโรคต่างๆ โดยเฉพาะเชื้อไวรัสที่ก่อโรคในกุ้ง นอกจากนี้ยังสนใจยีนที่เกี่ยวข้องกับการปรับตัวในน้ำความเค็มต่ำและยีนที่เกี่ยวข้องกับการโตของกุ้ง นอกจากการค้นหา และศึกษายีนกุ้งเหล่านี้ ยังสนใจที่จะพัฒนาดีเอ็นเอเครื่องหมายเพื่อใช้ในการบ่งบอกคุณลักษณะที่ดีของกุ้ง โดยเน้นที่จะพัฒนาดีเอ็นเอเครื่องหมาย (DNA marker) จากยีนที่สำคัญดังที่กล่าวมา

ในการทำวิจัยของพี่เล็ก มีความเกี่ยวเนื่องกับงานด้าน bioinformatics มากน้อยแค่ไหนคะ

ต้องใช้ bioinformatics พอสมควร โดยส่วนใหญ่แล้วงานด้าน bioinformatics จะมีคุณสุรีรัตน์ที่อยู่ที่หน่วยฯช่วยทำ เริ่มตั้งแต่ที่หน่วยฯจะค้นหายีนของกุ้งกุลาดำ โดยใช้เทคนิค EST เราได้หาลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีนประมาณ 40,000 ยีน ซึ่งมีปริมาณมากพอควร ต้องใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์มาจักการกับลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีนเหล่านี้ เช่น เขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อตัดลำดับนิวคลีโอไทด์ส่วน vector ของโคลนออกก่อน แล้วนำลำดับนิวคลีโอไทด์ที่ผ่านการตัดส่วนของ vector ออกไปแล้ว มาเปรียบเทียบความเหมือนกับยีนในฐานข้อมูล “Genbank” นอกจากนี้ ยังมีการจัดการอื่นๆ เช่น การจัด contig ของยีน การ upload ข้อมูลของยีนขึ้นไปอยู่บนเว็บไซต์เพื่อความสะดวกในการใช้งานของสมาชิกที่ทำงานวิจัยร่วมกัน และสำหรับบุคคลภายนอกได้ทราบความก้าวหน้าในการดำเนินงานวิจัย หลังจากได้ยีนกุ้งแล้ว โครงการถัดมาที่ทำคือ นำยีนเหล่านี้มาสร้าง cDNA microarray slide เพื่อใช้ในการตรวจหายีนที่แสดงออกเปลี่ยนแปลงในสภาวะที่เราสนใจ ทางหน่วยฯได้นำ cDNA microarray slide ตรวจหายีนที่แสดงออกเปลี่ยนแปลงเมื่อกุ้งติดเชื้อก่อโรค และเมื่อกุ้งได้รับความเครียดจากระดับความเค็มน้ำ ตรงนี้ตอนวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากการ ใช้ cDNA microarray slide ในส่วนนี้เราจะต้องใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์มาวิเคราะห์ข้อมูล เพื่อให้ข้อมูลมีค่าน่าเชื่อถือ ที่หน่วยฯได้ใช้โปรแกรมของ TIGER เพื่อทำการวิเคราะห์ข้อมูล microarray โปรแกรมคอมพิวเตอร์ได้นำมาใช้ในการแสดงผลของข้อมูลด้วย เช่น การจัด cluster ของยีน

อยากให้พี่เล็กเล่าให้พวกเราฟังเกี่ยวกับความเป็นมาของโครงการ EST ของกุ้งกุลาดำ ค่ะ

เริ่มตั้งแต่ที่หน่วยฯโดยการนำของ ศ. ดร. อัญชลี ทัศนาขจร สนใจที่จะค้นหายีนของกุ้งกุลาดำ โดยได้ทำโครงการที่เรียกกันสั้นๆ ว่า โครงการจีโนมกุ้ง โครงการนี้เราค้นหายีนกุ้งจากอวัยวะต่างของกุ้ง เช่น เม็ดเลือด ต่อมน้ำเหลือง ก้านตา เหงือก ตับ ภายใต้สภาวะปกติ และสภาวะความเครียดต่างๆ เช่น ติดโรค ความร้อนสูง ความเค็มน้ำต่ำ งานนี้ไม่ได้ทำที่หน่วยฯที่เดียว ทางหน่วยได้ร่วมมือกับหน่วยงานอื่นๆ ด้วย ถ้าผู้อ่านสนใจก็สามารถติดตามข้อมูลได้ที่ http://pmonodon.biotec.ot.th ยีนที่ได้จะเป็นข้อมูลที่สำคัญให้เราเดินหน้าทำงานวิจัย เพื่อพัฒนาการเลี้ยงกุ้งของเราให้ดีขึ้น

ข้อมูลที่อยู่ใน EST database มีมากน้อยแค่ไหนคะ

มีอยู่ประมาณ 40,000 EST ค่ะ เป็น EST ที่แตกต่างกันคืออยู่ใน contiq ที่ต่างกันประมาณ 10,000 EST

พี่เล็กคิดว่าการทำ EST database มีประโยชน์ต่อการทำวิจัยกุ้งมากน้อยแค่ไหนคะ

อย่างที่กล่าวมาแล้ว คือเราจะได้ยีนกุ้งทั้งจากสภาวะปกติ และสภาวะที่เราสนใจเช่นกุ้งติดโรค ยีนที่ได้จะเป็นข้อมูลที่สำคัญให้เราเดินหน้าทำงานวิจัย เพื่อพัฒนาการเลี้ยงกุ้งของเราให้ดีขึ้น ยีนที่ได้มีจำนวนมากระดับหนึ่ง เนื่องจากเทคนิค EST ง่ายและเร็ว ข้อมูลยีนที่ได้มีจำนวนมากสามารถนำมาใช้ศึกษา microarray ได้ ดูการแสดงออกของยีนเป็นจำนวนมากในหนึ่งการทดลอง ให้ผลการทดลองที่ละเอียดและครอบคลุมกว่าการศึกษาทีละยีนสองยีน

ปัจจุบันเรามีการจัดการอย่างไรบ้างเพื่อให้ข้อมูลใน EST database มีประโยชน์สูงสุดสำหรับการทำวิจัยคะ

ทางฝ่ายคอมพิวเตอร์ได้รวบรวมข้อมูลยีนบรรจุไว้บนเว็บไซต์ การใช้งานผ่านเว็บก็จะสามารถสืบค้นยีนที่เราจะหาได้ เช่น ค้นหาชื่อโคลนหรือชื่อยีน จากการเปรียบเทียบกับ Genbank ชื่อ contiq ใน EST database ประกอบด้วยลำดับนิวคลีโอไทด์ โครมาโตรแกรมของลำดับนิวคลีโอไทด์ ผลการเปรียบเทียบความเหมือนกับฐานข้อมูล Genbank การจัด contig ของยีนเหล่านี้ การบ่งบอกหน้าที่ยีนโดยการเปรียบเทียบกับ gene ontology นอกจากนี้เราสามารถนำลำดับนิวคลีโอไทด์ที่เราสนใจไปเปรียบเทียบความเหมือนกับข้อมูลยีนที่มีใน EST database ของเราได้เช่นกัน

อยากให้พี่เล็กแนะนำ สำหรับผู้ที่ต้องการทราบข้อมูลเกี่ยวกับ EST database ของกุ้งกุลาดำ สามารถสืบค้นด้วยวิธีใดได้บ้างคะ

ท่านที่สนใจสามารถเข้ามาเยี่ยมชมได้ที่ http://pmonodon.biotec.or.th

หลังจากการสืบค้นข้อมูล ใน EST database พี่ยังได้มีการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้ด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์อื่นทาง bioinformatics อีกหรือเปล่าคะ

การใช้โปรแกรมอื่นทาง bioinformatics ขึ้นอยู่ว่าเราจะเอาข้อมูลที่ได้ไปใช้งานอย่างไร เช่น ถ้าต้องการรู้ลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีนที่สนใน เมื่อเราได้ลำดับนิวคลีโอไทด์แล้ว เราดูผลการ blast ประกอบว่ายีนที่เราสนใจมีความเป็นไปได้ที่จะเหมือนยีนที่เราไป blast มากน้อยเพียงใด amino acid sequence เหมือนกับโปรตีนอะไรใน Genbank มีการกระจายตัวตลอดส่วนที่เป็นยีนหรือไม่ หรือ ถ้าเราจะหา signal peptide หรือหา domain เราก็ใช้โปรแกรมซึ่งเป็นโปรแกรมสำเร็จรูปพวก freeware ที่มีอยู่ตามเว็บไซต์ต่างๆ นอกจากว่าเราจะวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีนที่สนในเป็นจำนวนมาก การเขียนโปรแกรมก็อาจต้องนำมาใช้ ที่หน่วยฯเคยใช้โปรแกรมในการหาลำดับนิวคลีโอไทด์แบบ microsatellite จาก EST ทั้งหมดในฐานข้อมูลยีนเพื่อสร้าง microsatellite marker

เป็นข้อมูลที่น่าสนใจมากเลยนะคะ สำหรับ EST database ปุ้มและทีมงาน Talk to... ต้องขอขอบคุณพี่เล็กหรือ ดร. สิริพร พงษ์สมบูรณ์ เป็นอย่างมากนะคะ ที่สละเวลามาช่วยให้ความกระจ่างเกี่ยวกับ EST database ของกุ้งมากกับพวกเรา และสำหรับท่านผู้อ่านที่สนใจที่จะศึกษาข้อมูลเพิ่มเติม สามารถเข้าไปเยี่ยมชมได้ที่เว็บไซต์ http://pmonodon.biotec.or.th นะคะ