បញ្ហា (The Problem)៖ ឯកសារនេះដោះស្រាយពីតម្រូវការក្នុងការកែសម្រួលហ្សែនរុក្ខជាតិឱ្យមានភាពច្បាស់លាស់ ប្រសិទ្ធភាព និងចំណាយតិច ដើម្បីពង្រឹងភាពធន់នឹងជំងឺ និងកែលម្អគុណភាពដំណាំ ដោយមិនចាំបាច់បញ្ចូលហ្សែនបរទេសដែលអាចបង្កជាភាពចម្រូងចម្រាស (Non-GMO)។
វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ឯកសារនេះគឺជាអត្ថបទពិនិត្យឡើងវិញ (Review Article) ដែលធ្វើការបូកសរុបនូវប្រវត្តិ យន្តការសកម្មភាព វិធីសាស្ត្រ និងការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃបច្ចេកវិទ្យា CRISPR-Cas9 នៅក្នុងវិស័យកសិកម្ម។
លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖
| វិធីសាស្ត្រ (Method) | គុណសម្បត្តិ (Pros) | គុណវិបត្តិ (Cons) | លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result) |
|---|---|---|---|
| Zinc Finger Nucleases (ZFNs) & TALENs អង់ស៊ីមកាត់ DNA ប្រភេទ ZFNs និង TALENs |
មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ក្នុងការកែសម្រួលទីតាំងហ្សែនដែលបានកំណត់។ ត្រូវបានប្រើប្រាស់មុនគេក្នុងការស្រាវជ្រាវបំប្លែងហ្សែន។ | ពិបាកប្រើប្រាស់ ចំណាយពេលយូរ និងមានតម្លៃថ្លៃក្នុងការបង្កើតប្រូតេអ៊ីនសម្រាប់ទីតាំងហ្សែនជាក់លាក់នីមួយៗ។ មិនសូវពេញនិយមនាពេលបច្ចុប្បន្ន។ | ជាវិធីសាស្ត្រជំនាន់មុនដែលមិនត្រូវបានអនុវត្តទូលំទូលាយដោយសារភាពស្មុគស្មាញ និងចំណាយខ្ពស់ក្នុងការត្រួតពិនិត្យភាពត្រឹមត្រូវ។ |
| CRISPR/Cas9 (Plasmid/Agrobacterium Delivery) បច្ចេកវិទ្យា CRISPR/Cas9 (តាមរយៈប្លាស្មីត ឬ Agrobacterium) |
មានភាពច្បាស់លាស់ខ្ពស់ តម្លៃថោក ងាយស្រួលប្រើ និងអាចកែសម្រួលហ្សែនច្រើនក្នុងពេលតែមួយ (Multiplexing) យ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។ | អាចមានបញ្ហាកាត់ខុសគោលដៅ (Off-target effects) ហើយអាចជាប់ពាក់ព័ន្ធនឹងច្បាប់គ្រប់គ្រងរុក្ខជាតិបំប្លែងហ្សែន (GMO) ប្រសិនបើមានសេសសល់ DNA បរទេសនៅក្នុងកោសិកា។ | ជោគជ័យក្នុងការបង្កើតពូជស្រូវធន់នឹងជំងឺ ប៉េងប៉ោះគ្មានគ្រាប់ និងស្រូវសាលីធន់នឹងផ្សិត ដោយមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ |
| CRISPR/Cas9 Ribonucleoprotein (RNP) Delivery ការបញ្ជូន CRISPR/Cas9 ជាទម្រង់ប្រូតេអ៊ីន RNP |
មិនបន្សល់ទុក DNA បរទេសនៅក្នុងកោសិកា (Non-GM approach) កាត់បន្ថយការកាត់ខុសគោលដៅ និងមិនសូវមានការរឹតបន្តឹងផ្នែកច្បាប់ដូចរុក្ខជាតិ GMO ឡើយ។ | ទាមទារបច្ចេកទេសបណ្តុះជាលិការុក្ខជាតិ (Tissue culture) និងការប្រើប្រាស់ Protoplast ដែលមានភាពស្មុគស្មាញ និងទាមទារជំនាញខ្ពស់។ | សម្រេចបានអត្រាបំប្លែងហ្សែនរហូតដល់ ៤៦% លើរុក្ខជាតិដូចជាថ្នាំជក់ ស្រូវ និងសាឡាត់ ដោយគ្មានការបញ្ចូល DNA បរទេស។ |
ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ បើទោះបីជាឯកសារមិនបានបញ្ជាក់ពីតួលេខតម្លៃជាក់លាក់ក៏ដោយ ក៏វាបានបញ្ជាក់ថាបច្ចេកវិទ្យា CRISPR មានតម្លៃថោក និងចំណាយពេលតិចជាងបច្ចេកទេសមុនៗរាប់ពាន់ដុល្លារ តែទាមទារនូវសម្ភារៈមន្ទីរពិសោធន៍ទំនើប។
ឯកសារនេះគឺជាអត្ថបទពិនិត្យឡើងវិញ (Review Paper) ដែលដកស្រង់លទ្ធផលស្រាវជ្រាវពីប្រទេសជឿនលឿនដូចជា ចិន អាមេរិក និងជប៉ុន ដោយផ្តោតលើដំណាំស្រូវ ស្រូវសាលី និងប៉េងប៉ោះនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ទំនើបៗ។ នេះមានសារៈសំខាន់សម្រាប់កម្ពុជា ព្រោះកម្ពុជាអាចរៀនសូត្រពីភាពជោគជ័យនៃការបង្កើតពូជស្រូវធន់នឹងជំងឺ (ដូចជាជំងឺប្លាសស្រូវ) ដើម្បីយកមកអនុវត្តផ្ទាល់នៅក្នុងបរិបទកសិកម្មក្នុងស្រុក។
បច្ចេកវិទ្យា CRISPR-Cas9 មានសក្តានុពលខ្ពស់ និងអាចអនុវត្តបានយ៉ាងល្អសម្រាប់វិស័យកសិកម្មនៅប្រទេសកម្ពុជា ដើម្បីពង្រឹងសន្តិសុខស្បៀង។
ការអភិវឌ្ឍសមត្ថភាពស្រាវជ្រាវលើបច្ចេកវិទ្យា CRISPR ជាពិសេសតាមរយៈវិធីសាស្ត្រ RNP (Non-GM) នឹងជួយកម្ពុជាកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថ្នាំគីមីកសិកម្ម ធានាបាននូវទិន្នផលខ្ពស់ និងបង្កើនភាពប្រកួតប្រជែងលើទីផ្សារនាំចេញអន្តរជាតិ។
ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖
| ពាក្យបច្ចេកទេស | ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) | និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition) |
|---|---|---|
| CRISPR-Cas9 | ជាប្រព័ន្ធកែសម្រួលហ្សែនដែលផ្សំឡើងពីប្រូតេអ៊ីន Cas9 (ដើរតួជាកន្ត្រៃម៉ូលេគុល) និង RNA ដែលនាំផ្លូវប្រូតេអ៊ីននេះទៅកាន់ទីតាំងហ្សែនគោលដៅជាក់លាក់ណាមួយ ដើម្បីកាត់ផ្តាច់ ឬកែប្រែលក្ខណៈជីវសាស្ត្ររបស់រុក្ខជាតិ ឬសត្វ។ | ដូចជាមុខងារ "Find and Replace" នៅក្នុងកម្មវិធី Microsoft Word ដែលជួយយើងស្វែងរកពាក្យខុសហើយកែវាឱ្យត្រូវវិញដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ |
| Guide RNA (gRNA) | ជាម៉ូលេគុល RNA ខ្លីដែលត្រូវបានអ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររចនាឡើងដើម្បីចាប់យកនិងតោងទៅនឹងចម្រៀក DNA គោលដៅដោយជាក់លាក់ បន្ទាប់មកវានឹងដឹកនាំអង់ស៊ីមកាត់ DNA (Cas9) ទៅកាន់ទីតាំងនោះដើម្បីធ្វើសកម្មភាពកាត់។ | ដូចជាប្រព័ន្ធ GPS ឬផែនទីរុករក ដែលចង្អុលបង្ហាញផ្លូវយ៉ាងច្បាស់លាស់ឱ្យកន្ត្រៃ Cas9 ធ្វើដំណើរទៅដល់ទីតាំងហ្សែនដែលត្រូវកាត់។ |
| Double strand breaks (DSBs) | ជាការផ្តាច់ខ្សែសង្វាក់ទាំងពីររបស់ម៉ូលេគុល DNA ឱ្យដាច់ចេញពីគ្នាត្រង់ទីតាំងដែលបានកំណត់ដោយអង់ស៊ីម ដែលជាជំហានដំបូងបង្អស់ក្នុងការជំរុញឱ្យកោសិកាធ្វើការជួសជុល និងបំប្លែងព័ត៌មានហ្សែនរបស់វា។ | ដូចជាការកាត់ខ្សែពួរទាំងមូលជាពីរចម្រៀក ដើម្បីងាយស្រួលតភ្ជាប់ខ្សែថ្មីចូល ឬចងវាឱ្យខ្លីជាងមុន។ |
| Non-homologous end joining (NHEJ) | ជាយន្តការធម្មជាតិរបស់កោសិកាក្នុងការជួសជុល DNA ដែលដាច់ ដោយប្រញាប់ប្រញាល់តភ្ជាប់ចុងសងខាងចូលគ្នាវិញ ដែលជាញឹកញាប់បណ្តាលឱ្យបាត់បង់ ឬបន្ថែមនូវបំណែកតូចៗ (Indels) ធ្វើឱ្យហ្សែននោះខូចខាតលែងដំណើរការ (Gene knockout)។ | ដូចជាការយកកាវទៅបិទវត្ថុដែលបាក់បែកពីរចំណែកចូលគ្នាវិញយ៉ាងប្រញាប់ ដែលធ្វើឱ្យស្នាមតភ្ជាប់នោះមិនស្អាត ឬបាត់បង់បំណែករាងរៅដើមរបស់វា។ |
| Homology-directed repair (HDR) | ជាយន្តការជួសជុល DNA យ៉ាងច្បាស់លាស់ ដោយប្រើប្រាស់លំនាំ DNA គំរូដែលយើងផ្តល់ឱ្យ ដើម្បីថតចម្លងនិងប៉ះប៉ូវកន្លែងដែលដាច់នោះ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របញ្ចូលលក្ខណៈថ្មី ឬកែប្រែហ្សែនបានយ៉ាងសុក្រឹតបំផុត។ | ដូចជាការយកប្លង់ផ្ទះថ្មីមកជំនួសប្លង់ចាស់ត្រង់កន្លែងដែលខូចខាត រួចសាងសង់ជួសជុលវិញឱ្យដូចប្លង់គំរូថ្មីបេះបិទ។ |
| Ribonucleoprotein (RNP) | ជាកញ្ចប់ចម្រុះដែលផ្សំឡើងពីប្រូតេអ៊ីន Cas9 ភ្ជាប់ជាមួយ gRNA រួចជាស្រេច ដែលត្រូវបានបញ្ចូលដោយផ្ទាល់ទៅក្នុងកោសិការុក្ខជាតិដើម្បីកែហ្សែន រួចវានឹងរលាយបាត់ទៅវិញដោយមិនបន្សល់ទុកនូវ DNA បរទេសឡើយ ដែលជាវិធីសាស្ត្រជួយចៀសវាងការជាប់ឈ្មោះជារុក្ខជាតិបំប្លែងហ្សែន (GMO)។ | ដូចជាការបញ្ជូនជាងជួសជុលដែលមានកាន់ឧបករណ៍ស្រាប់ចូលទៅធ្វើការ រួចដើរចេញមកវិញបាត់ ដោយមិនបន្សល់ទុកនូវប្រអប់ឧបករណ៍រញ៉េរញ៉ៃនៅក្នុងផ្ទះឡើយ។ |
| Agrobacterium tumefaciens | ជាបាក់តេរីធម្មជាតិក្នុងដីម្យ៉ាងដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រប្រើប្រាស់ជា "យានជំនិះជីវសាស្ត្រ" សម្រាប់ការដឹកជញ្ជូននិងបញ្ចូលកញ្ចប់ហ្សែន CRISPR ចូលទៅក្នុងកោសិការុក្ខជាតិ ដើម្បីឱ្យរុក្ខជាតិនោះអាចទទួលយកព័ត៌មានទៅអនុវត្តបន្តបាន។ | ដូចជាអ្នករត់សំបុត្រ ឬរថយន្តដឹកជញ្ជូន ដែលជួយយកកញ្ចប់ទំនិញ (ហ្សែនថ្មី) ទៅចែកចាយបញ្ចូលដល់ក្នុងផ្ទះ (កោសិការុក្ខជាតិ)។ |
| Parthenocarpy | ជាលក្ខណៈជីវសាស្ត្ររបស់រុក្ខជាតិដែលផ្លែអាចលូតលាស់និងទុំបានដោយមិនចាំបាច់ឆ្លងកាត់ការបង្កកំណើត (ការلاقលម្អង) ដែលជាលទ្ធផលបង្កើតបានជាផ្លែឈើដែលគ្មានគ្រាប់ (ឧទាហរណ៍៖ ប៉េងប៉ោះគ្មានគ្រាប់) ដោយការបិទហ្សែនកំណត់ការបង្កកំណើត។ | ដូចជាមាន់ញីដែលអាចពងបានដោយខ្លួនឯងមិនបាច់មានមាន់ឈ្មោល ដែលធ្វើឱ្យស៊ុតនោះគ្មានកូនញាស់ចេញមកឡើយ (ផ្លែឈើដែលគ្មានគ្រាប់)។ |
អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖
ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖
