ถอดรหัสพันธุกรรม พืชสุดแกร่งในแอนตาร์ติกา นักวิทย์ฯ หวังช่วยเกษตรกรรับมือโลกร้อน

Share on Line Share on Facebook Share on X
ถอดรหัสพันธุกรรม พืชสุดแกร่งในแอนตาร์ติกา นักวิทย์ฯ หวังช่วยเกษตรกรรับมือโลกร้อน

ทีมนักวิทยาศาสตร์จากชิลีประสบความสำเร็จในการถอดรหัสและประกอบจีโนมของ “Colobanthus quitensis” หรือที่รู้จักในชื่อ “เพิร์ลเวิร์ต แอนตาร์กติกา” หนึ่งในสองชนิดของพืชดอกพื้นเมืองที่สามารถเติบโตได้ตามธรรมชาติในทวีปแอนตาร์กติกาซึ่งพื้นที่ที่หนาวเย็นที่สุดแห่งหนึ่งของโลก พวกมันสามารถเจริญเติบโตได้ท่ามกลางอุณหภูมิที่ต่ำ ทนต่อการขาดแคลนน้ำและความเค็ม รวมถึงทนรังสี UV ในระดับเข้มข้นสูง 

 

“เพิร์ลเวิร์ต แอนตาร์กติกา” เป็นตัวอย่างของการรุกรานทางชีวภาพตามธรรมชาติที่สามารถเจริญเติบโตได้ด้วยตัวเองและปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมสุดโหดได้ ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ต่างสนใจความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตจำนวนมากไม่สามารถอยู่รอดได้ 

 

ทีมนักวิจัยจัดเรียงและประกอบลำดับพันธุกรรมของ “เพิร์ลเวิร์ต แอนตาร์กติกา” ได้ครบทั้ง 40 โครโมโซม แต่การถอดรหัสจีโนมของพืชชนิดนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย เนื่องจาก “เพิร์ลเวิร์ต แอนตาร์กติกา” มีชุดสารพันธุกรรม 4 ชุด เมื่อเทียบกับมนุษย์ที่มีชุดโครโมโซมเพียง 2 ชุด ความซับซ้อนทำให้การประกอบจีโนมกลายเป็นการต่อจิ๊กซอว์ที่มีจำนวนชิ้นส่วนมหาศาล บางชิ้นมีลักษณะคล้ายกันมาก ทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องใช้เทคโนโลยีในการถอดรหัสพันธุกรรมขั้นสูง ซึ่งทีมวิจัยถอดและประกอบจีโนมของพืชชนิดนี้ได้สำเร็จ และได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Genome Biology and Evolution ของ Oxford University Press


สรุปข่าว

นักวิทยาศาสตร์เร่งไขรหัสพันธุกรรมของ “เพิร์ลเวิร์ต แอนตาร์กติกา” หนึ่งในพืชดอกพื้นเมืองเพียง 2 ชนิดที่พบได้ในแอนตาร์ติกาซึ่งเป็นพื้นที่ที่หนาวเย็นที่สุดแห่งหนึ่งของโลก แต่กลับสามารถเติบโตได้ดีแม้จะอยู่ในสภาพอากาศที่มีอุณหภูมิต่ำ ทนต่อการขาดแคลนน้ำ ความเค็มของน้ำ และรังสี UV ระดับเข้มข้นได้ หากสามารถเข้าใจความสามารถในการปรับตัวของพืชชนิดนี้ได้ ก็อาจนำไปใช้เปรียบเทียบกับยีนในพืชเศรษฐกิจเพิ่มความสามารถในการรับมือกับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง ลดความเสี่ยงความมั่นคงด้านอาหารให้เกษตรกรรับมือกับวิกฤตสภาพภูมิอากาศและภาวะโลกร้อนในอนาคต

ทีมนักวิทยาศาสตร์จากชิลีประสบความสำเร็จในการถอดรหัสและประกอบจีโนมของ “Colobanthus quitensis” หรือที่รู้จักในชื่อ “เพิร์ลเวิร์ต แอนตาร์กติกา” หนึ่งในสองชนิดของพืชดอกพื้นเมืองที่สามารถเติบโตได้ตามธรรมชาติในทวีปแอนตาร์กติกาซึ่งพื้นที่ที่หนาวเย็นที่สุดแห่งหนึ่งของโลก พวกมันสามารถเจริญเติบโตได้ท่ามกลางอุณหภูมิที่ต่ำ ทนต่อการขาดแคลนน้ำและความเค็ม รวมถึงทนรังสี UV ในระดับเข้มข้นสูง 

 

“เพิร์ลเวิร์ต แอนตาร์กติกา” เป็นตัวอย่างของการรุกรานทางชีวภาพตามธรรมชาติที่สามารถเจริญเติบโตได้ด้วยตัวเองและปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมสุดโหดได้ ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ต่างสนใจความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตจำนวนมากไม่สามารถอยู่รอดได้ 

 

ทีมนักวิจัยจัดเรียงและประกอบลำดับพันธุกรรมของ “เพิร์ลเวิร์ต แอนตาร์กติกา” ได้ครบทั้ง 40 โครโมโซม แต่การถอดรหัสจีโนมของพืชชนิดนี้ไม่ใช่เรื่องง่าย เนื่องจาก “เพิร์ลเวิร์ต แอนตาร์กติกา” มีชุดสารพันธุกรรม 4 ชุด เมื่อเทียบกับมนุษย์ที่มีชุดโครโมโซมเพียง 2 ชุด ความซับซ้อนทำให้การประกอบจีโนมกลายเป็นการต่อจิ๊กซอว์ที่มีจำนวนชิ้นส่วนมหาศาล บางชิ้นมีลักษณะคล้ายกันมาก ทำให้นักวิทยาศาสตร์ต้องใช้เทคโนโลยีในการถอดรหัสพันธุกรรมขั้นสูง ซึ่งทีมวิจัยถอดและประกอบจีโนมของพืชชนิดนี้ได้สำเร็จ และได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Genome Biology and Evolution ของ Oxford University Press


คำถามสำคัญที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการหาคำตอบคืออะไรทำให้ “เพิร์ลเวิร์ต แอนตาร์กติกา” สามารถอยู่รอดได้ท่ามกลางสภาพอากาศสุดขั้ว หากระบุยีนเหล่านี้ได้ ก็จะสามารถนำไปเปรียบเทียบกับจีโนมของพืชเศรษฐกิจ เช่น มันฝรั่ง มะเขือเทศ และองุ่น เพื่อค้าหายีนหรือกลไกทางพันธุกรรมที่มีลักษณะคล้ายคลึงกัน และเป็นความหวังในการแก้ไขจีโนมเพื่อปรับเปลี่ยนคุณสมบัติบางอย่างของพืชเศรษฐกิจ เพิ่มความสามารถในการรับมือกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงมากขึ้นได้

 

การค้นพบนี้จะช่วยสร้างความหวังให้กับภาคเกษตรกรรมทั่วโลกที่กำลังเผชิญกับความท้าทายจากวิกฤตการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและภาวะโลกร้อน อุณหภูมิที่เพิ่มสูงขึ้นส่งผลต่อปริมาณและคุณภาพของผลผลิตทางการเกษตรหลายชนิด ขณะเดียวกันหลายพื้นที่ของโลกก็กำลังเผชิญกับภัยแล้งและการขาดแคลนน้ำรุนแรง รวมถึงปัญหาดินเค็มที่กลายเป็นความท้าทายอีกรูปแบบหนึ่ง เนื่องจากภาวะโลกร้อนส่งผลให้ระดับน้ำทะเลเพิ่มสูงขึ้น พื้นที่เพาะปลูกบางแห่งอาจมีความเค็มเพิ่มขึ้นจนส่งผลกระทบต่อผลผลิตได้

 

ดังนั้นการที่พืชบางชนิดสามารถอยู่รอดได้ภายใต้สภาพอากาศเลวร้าย ทั้งอุณหภูมิต่ำ ความหนาวเย็น ความแห้งแล้ง ความเค็มของดิน และรังสี UV ที่รุนแรง อาจช่วยให้เกษตรกรรับมือกับวิกฤตสภาพภูมิอากาศได้ อย่างไรก็ตามการพัฒนาต่อยอดสู่การใช้งานยังคงต้องใช้ระยะเวลาอีกอย่างน้อย 5-10 ปี แม้ว่าจะเป็นก้าวเล็ก ๆ ที่อาจนำไปสู่ความมั่นคงด้านอาหารอย่างยั่งยืนได้

ที่มาข้อมูล : Reuters

ที่มารูปภาพ : Reuters