คลังผลงานวิจัย กรมวิชาการเกษตร

รายงานผลงานวิจัยและพัฒนา

การโคลนยีนและการแสดงออกของยีน N-acetylglutamate synthase เพื่อให้ทนต่อสภาวะขาดน้ำในพืชต้นแบบ

คำหลัก :

ผู้วิจัย : สุภาวดี ง้อเหรียญ

ผู้ร่วมวิจัย : ภรณี สว่างศรี, ภุมรินทร์ วณิชชนานันท์, อัจฉราพรรณ ใจเจริญ, สมชาย หลวงสนาม

หน่วยงาน : ส้านักวิจัยพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ

ปี: 2560

ประเภทผลงาน: ผลงานวิจัยเรื่องเต็ม

จำนวนผู้อ่าน: 23 ครั้ง

บทคัดย่อ (Abstract)

          การโคลนยีน N-acetylglutamate synthase (NAGS) ที่ทนต่อสภาวะขาดน้ำในมะเขือเทศ มีวัตถุประสงค์เพื่อโคลนยีนและศึกษาการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับลักษณะการทนต่อสภาวะขาดน้ำในพืช สำหรับนำไปใช้ในการพัฒนาพันธุ์พืชให้มีศักยภาพในการให้ผลผลิตและสามารถทนต่อสภาวะขาดน้ำในพืชได้ โดยยีน NAGS เป็นเอนไซม์หลักในกระบวนการสังเคราะห์สารออร์นิทีน (ornithine) อาร์จินีน (arginine) และโพรลีน (proline) ซึ่ง ornithine และ arginine เป็นสารสำคัญในวัฎจักรยูเรีย (urea cycle) เกี่ยวข้องกับกระบวนการก้าจัดแอมโมเนียส่วนเกินออกจากเซลล์ ส่วน proline ทำหนำที่เป็นสารออสโมไลท์ช่วยป้องกันการเสียสภาพของโปรตีน และโครงสร้างของเซลล์ ทำให้พืชสามารถอยู่รอดได้ภายใต้สภาวะเครียดอันเนื่องจากสภาวะขาดน้ำ งานวิจัยนี้ได้ทำการโคลนยีน NAGS จากมะเขือเทศ โดยทำการออกแบบไพรเมอร์ในบริเวณที่มีความเหมือนของลำดับพันธุกรรมอย่างสูง (conserved region) จากยีน NAGS ในพืชชนิดต่างๆ ที่ค้นหาได้จากฐานข้อมูล NCBI นำไพรเมอร์ที่ออกแบบได้มาทำปฏิกิริยา PCR กับจีโนมิกดีเอ็นเอของมะเขือเทศ 3 พันธุ์ ได้แก่ เชอรี่ ท้อ และสีดา ได้ยีนขนาด 9,345 คู่เบส เมื่อนำข้อมูลที่ได้มาวิเคราะห์โครงสร้างของยีนโดยใช้โปรแกรม Software GenScan Version 1.0 พบว่า ยีน NAGS ที่ได้มีส่วนประกอบครบทั้งยีน ซึ่งประกอบด้วย ลำดับเบสในส่วนที่มีการแสดงออกของยีน Open Reading Frame (ORF) จำนวน 10 exon, ลำดับนิวคลีโอไทด์ตำแหน่ง TATA signal (TATAAA) อยู่ในส่วนของ 5'UTR ระหว่างตำแหน่งของลำดับเบสที่ 112–117, ลำดับนิวคลีโอไทด์ตำแหน่ง PolyA signal (AATAAA) อยู่ในส่วนของ 3'UTR ระหว่างตำแหน่งของลำดับเบสที่ 9111 – 9116 จากนั้นทำการโคลนยีนในส่วนที่มีการแสดงออกของยีน โดยการทำปฏิกิริยา RT–PCR กับอาร์เอ็นเอรวมของมะเขือเทศทั้ง 3 พันธุ์ ร่วมกับไพรเมอร์ที่มีความจำเพาะกับยีน ซึ่งได้เติมตำแหน่งจดจำของเอนไซม์ตัดจำเพาะ BamHI และ KpnI เพื่อบังคับทิศทางของการแปลรหัส สามารถโคลนยีน NAGS มีขนาดเท่ากับ 1,812 คู่เบส และถอดรหัสเป็นกรดอะมิโนของยีน NAGS ได้เท่ากับ 604 amino acids เมื่อนำลำดับนิวคลีโอไทด์ที่ได้ไปเปรียบเทียบกับยีนชนิดเดียวกันที่มีรายงานในฐานข้อมูล GenBank พบว่า ยีน N-acetylglutamate synthase (NAGS) ที่โคลนได้จากมะเขือเทศมีความเหมือนอย่างสูงกับยีน NAGS ที่พบในมะเขือเทศ (Solanum lycopersicum) (FJ543466.1) และมันฝรั่ง (Solanum tuberosum) (XM_006350559.2) โดยมีค่า %Max Identities เท่ากับ 99% และ 98% ตามลำดับ จากนั้นทำการสร้างชุด cassette ยีน โดยการเชื่อมต่อชิ้นยีน SINAGS เข้ากับ plant expression vector (pCAMBIA2300) ที่ประกอบด้วยโปรโมเตอร์ (35SCaMV) และเทอร์มิเนเตอร์ (NOS) ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมการแสดงออกของยีน มียีน NPTII เป็นยีนเครื่องหมายในการคัดเลือก ได้พลาสมิดสายผสม CAMBIA2300 – SINAGS มีขนาดประมาณ 11.5 กิโลเบส สามารถนำชุดยีนดังกล่าวไปศึกษาการแสดงออกของยีนโดยการถ่ายฝากยีนเข้าสู่พืชต้นแบบ เพื่อเป็นข้อมูลสำหรับนำไปพัฒนาพันธุ์พืชเศรษฐกิจที่สนใจ เช่น ข้าวโพด ถั่วเหลือง อ้อย ฯลฯ เพื่อเพิ่มศักยภาพการทนต่อสภาวะขาดน้ำต่อไปในอนาคต

URL Reference :

(ดาวน์โหลด: 12 ครั้ง)

ปรับปรุงข้อมูลเมื่อวันที่ 29-07-2568

แจ้งไฟล์หาย