Original Title: Effect of Light to Expression Control of Eucalyptus KORRIGAN Promoter in Tobacco
Source: doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2019.11
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ឥទ្ធិពលនៃពន្លឺទៅលើការគ្រប់គ្រងការបញ្ចេញហ្សែន KORRIGAN Promoter របស់ដើមប្រេងខ្យល់នៅក្នុងដើមថ្នាំជក់

ចំណងជើងដើម៖ Effect of Light to Expression Control of Eucalyptus KORRIGAN Promoter in Tobacco

អ្នកនិពន្ធ៖ Artit Vimoltust (Center for Agricultural Biotechnology, Kasetsart University), Wichai Kositratana (Department of Plant Pathology, Kasetsart University), Srimek Chowpongpang (National Center for Genetic Engineering and Biotechnology)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2019, Thai Agricultural Research Journal

វិស័យសិក្សា៖ Agricultural Biotechnology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះដោះស្រាយពីយន្តការនៃការគ្រប់គ្រងការបញ្ចេញហ្សែន KORRIGAN (Kor) ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការសំយោគសែលុយឡូស (Cellulose) នៅក្នុងដើមប្រេងខ្យល់ ដើម្បីស្វែងយល់ពីឥទ្ធិពលនៃពន្លឺនិងភាពងងឹតទៅលើដំណើរការនេះ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ អ្នកស្រាវជ្រាវបានធ្វើក្លូនផ្នែក Promoter នៃហ្សែន Kor ពីដើមប្រេងខ្យល់ចំនួន ៣ ប្រភេទ ហើយបញ្ចូលវាទៅក្នុងដើមថ្នាំជក់បំប្លែងហ្សែន ដើម្បីវិភាគកម្រិតនៃការបញ្ចេញហ្សែន។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
GUS Histochemical Assay
ការធ្វើតេស្តប្រតិកម្មពណ៌ GUS
អាចមើលឃើញទីតាំងនៃការបញ្ចេញហ្សែនយ៉ាងច្បាស់នៅក្នុងជាលិកាជាក់លាក់ (ឧ. ជាលិកាសរសៃនាំ) ដោយផ្ទាល់ភ្នែកឬតាមរយៈមីក្រូទស្សន៍។ មានភាពងាយស្រួលក្នុងការបញ្ជាក់ពីប្រសិទ្ធភាពរបស់ហ្សែនរាយការណ៍។ មិនអាចវាស់ស្ទង់បរិមាណនៃការបញ្ចេញហ្សែនឱ្យបានច្បាស់លាស់ជាតួលេខនោះទេ។ ត្រូវការពេលវេលាបណ្តុះនិងរង់ចាំប្រតិកម្មពណ៌យូរ។ បានបង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ថា ហ្សែនរាយការណ៍ gusA បញ្ចេញសកម្មភាពតែនៅក្នុងជាលិកាសរសៃនាំ (Xylem និង Phloem) នៃដើមនិងទងស្លឹកថ្នាំជក់។
Real-Time PCR (qRT-PCR)
បច្ចេកទេស Real-Time PCR ស៊ីជម្រៅ
អាចវាស់ស្ទង់ និងប្រៀបធៀបកម្រិតនៃការបញ្ចេញហ្សែនបានយ៉ាងច្បាស់លាស់ និងរហ័ស (Relative quantification) ជាមួយនឹងភាពស៊ាំខ្ពស់។ ត្រូវការឧបករណ៍ថ្លៃ ជំនាញបច្ចេកទេសកម្រិតខ្ពស់ និងតម្រូវការគុណភាព RNA សុទ្ធល្អសម្រាប់ការអនុវត្ត។ បានបញ្ជាក់ថាការប៉ះនឹងពន្លឺ (៨ម៉ោង និង១៦ម៉ោង) ធ្វើឱ្យការបញ្ចេញហ្សែនធ្លាក់ចុះពី ២៩% ទៅ ៣៦% បើធៀបនឹងការទុកក្នុងទីងងឹត។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះទាមទារធនធានមន្ទីរពិសោធន៍កម្រិតខ្ពស់ ជាពិសេសឧបករណ៍ផ្នែកជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល ការបណ្តុះជាលិការុក្ខជាតិ និងការចំណាយលើសារធាតុគីមីថ្លៃៗ។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍នៃប្រទេសថៃ ដោយប្រើប្រាស់ពូជប្រេងខ្យល់ពាណិជ្ជកម្មរបស់ក្រុមហ៊ុន SCG Packaging និងថ្នាំជក់ជាគំរូរុក្ខជាតិសាកល្បង។ សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ទិន្នន័យនេះគឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំង ប៉ុន្តែការអនុវត្តជាក់ស្តែងអាចទាមទារការធ្វើតេស្តបន្ថែមលើពូជប្រេងខ្យល់ ឬរុក្ខជាតិសរសៃដែលកំពុងដាំដុះនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុ និងប្រភេទដីនៅកម្ពុជាផ្ទាល់។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រ និងលទ្ធផលនៃការស្រាវជ្រាវនេះមានអត្ថប្រយោជន៍យ៉ាងខ្លាំងសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍវិស័យកសិ-រុក្ខាប្រមាញ់ និងឧស្សាហកម្មផលិតក្រដាសនៅកម្ពុជា។

ជារួម ការយល់ដឹងពីការគ្រប់គ្រងហ្សែនដោយប្រើពន្លឺ និងទីងងឹតនេះ គឺជាគន្លឹះឆ្ពោះទៅរកការកែលម្អរុក្ខជាតិឧស្សាហកម្មកម្ពុជាឱ្យមានភាពធន់ និងផ្តល់ទិន្នផលខ្ពស់ប្រកបដោយចីរភាព។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះជីវបច្ចេកវិទ្យារុក្ខជាតិ និងហ្សែន: និស្សិតត្រូវស្វែងយល់ពីទ្រឹស្តីនៃការកាត់តហ្សែន (Gene Cloning) តួនាទីរបស់ Promoter និងដំណើរការនៃការសំយោគសែលុយឡូសនៅក្នុងកោសិការុក្ខជាតិ។
  2. អនុវត្តការទាញយក DNA/RNA និងបច្ចេកទេស PCR: ចាប់ផ្តើមអនុវត្តបច្ចេកទេសទាញយក DNA ដោយប្រើវិធីសាស្រ្ត CTAB និងការប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីន Thermal Cycler សម្រាប់ធ្វើ PCR ដើម្បីបង្កើនចំនួនហ្សែនគោលដៅនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។
  3. រៀនប្រើប្រាស់កម្មវិធីជីវព័ត៌មានវិទ្យា (Bioinformatics): ហ្វឹកហាត់ស្វែងរកទិន្នន័យហ្សែនក្នុងមូលដ្ឋានទិន្នន័យ NCBI និង Phytozome ព្រមទាំងប្រើប្រាស់កម្មវិធី ClustalW 2.1 ដើម្បីវិភាគ និងប្រៀបធៀបតំណលំដាប់នីក្លេអូទីត (Sequence Alignment)។
  4. សិក្សាពីការកាត់ត និងបំប្លែងហ្សែនរុក្ខជាតិ: អនុវត្តការភ្ជាប់ហ្សែនចូលទៅក្នុងផ្លាស្មីត pCAMBIA1304 រួចប្រើប្រាស់បាក់តេរី Agrobacterium tumefaciens ដើម្បីបញ្ចូលហ្សែនទៅក្នុងរុក្ខជាតិគំរូ (ថ្នាំជក់) តាមរយៈការបណ្តុះជាលិកា (Tissue Culture)។
  5. អនុវត្តការវាស់ស្ទង់បរិមាណ និងទីតាំងនៃការបញ្ចេញហ្សែន: រៀនប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីន Real-Time PCR ជាមួយឈុត SYBR Green ដើម្បីវាស់ស្ទង់កម្រិតហ្សែន និងអនុវត្តការធ្វើតេស្ត GUS Histochemical Assay ដើម្បីវិភាគទីតាំងនៃការបញ្ចេញហ្សែន។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Promoter (ប្រូម៉ូទ័រ / ផ្នែកបញ្ជាហ្សែន) ជាផ្នែកមួយនៃលំដាប់តំណ DNA ដែលស្ថិតនៅពីមុខហ្សែន មានតួនាទីជាកុងតាក់សម្រាប់បញ្ជាឱ្យហ្សែននោះចាប់ផ្តើមធ្វើការតម្លងក្រម (Transcription) ទៅតាមពេលវេលា ឬទីតាំងជាលិកាជាក់លាក់ណាមួយនៅក្នុងកោសិកា។ ដូចជាកុងតាក់ភ្លើងដែលចាំបញ្ជាបើកនិងបិទចរន្តអគ្គិសនីសម្រាប់អំពូលភ្លើង (ហ្សែន) ឱ្យភ្លឺនៅពេលយប់ ឬនៅពេលដែលយើងត្រូវការ។
Cellulose biosynthesis (ការសំយោគសែលុយឡូស) ជាដំណើរការជីវគីមីនៅក្នុងកោសិការុក្ខជាតិ ដែលតភ្ជាប់ម៉ូលេគុលស្ករគ្លុយកូសឱ្យទៅជាខ្សែសរសៃសែលុយឡូសវែងៗ ដើម្បីបង្កើតជាជញ្ជាំងកោសិការុក្ខជាតិឱ្យមានភាពរឹងមាំ និងទ្រទ្រង់រូបរាងរុក្ខជាតិ។ ដូចជាជាងសំណង់ដែលយកឥដ្ឋ (ស្ករគ្លុយកូស) មករៀបតជួរគ្នាឱ្យក្លាយជាជញ្ជាំងផ្ទះដ៏រឹងមាំ (ជញ្ជាំងកោសិកា)។
Reporter gene (ហ្សែនរាយការណ៍) នៅក្នុងការសិក្សានេះគឺគេសំដៅលើហ្សែន gusA ដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រភ្ជាប់ទៅនឹង Promoter គោលដៅ ដើម្បីងាយស្រួលតាមដានថាតើ Promoter នោះកំពុងបញ្ជាឱ្យហ្សែនធ្វើការនៅកន្លែងណាខ្លះ ដោយវាអាចបង្កើតជាសញ្ញា (ដូចជាពណ៌ខៀវ) ដែលងាយស្រួលមើលឃើញ។ ដូចជាការបំពាក់អំពូលភ្លើងពណ៌តូចមួយនៅលើម៉ាស៊ីន ដើម្បីប្រាប់យើងឱ្យដឹងថាតើម៉ាស៊ីននោះកំពុងដំណើរការឬក៏អត់។
GUS histochemical assay (ការធ្វើតេស្តប្រតិកម្មពណ៌ GUS) ជាបច្ចេកទេសក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ដែលប្រើសារធាតុគីមី (X-Gluc) ដើម្បីធ្វើប្រតិកម្មជាមួយអង់ស៊ីមដែលផលិតដោយហ្សែន gusA បង្កើតបានជាសញ្ញាពណ៌ខៀវ ដែលជួយឱ្យគេមើលឃើញទីតាំងនៃការបញ្ចេញហ្សែននៅក្នុងកោសិកា ឬជាលិកាណាមួយបានយ៉ាងច្បាស់។ ដូចជាការចាក់ទឹកថ្នាំបាញ់លើក្រដាសសម្ងាត់ ដើម្បីឱ្យអក្សរដែលមើលមិនឃើញប្រែជាមានពណ៌លេចឡើងមកដែលអាចឱ្យយើងអានបាន។
TATA box-less promoter (ប្រូម៉ូទ័រគ្មាន TATA box) ជាប្រភេទ Promoter ពិសេសមួយដែលមិនមានលំដាប់ DNA ចម្បងឈ្មោះ TATA សម្រាប់ចាប់ផ្តើមការបញ្ចេញហ្សែនដូចជា Promoter ទូទៅនោះទេ ប៉ុន្តែវាពឹងផ្អែកលើលំដាប់ DNA ផ្សេងទៀត (ដូចជា Inr និង DPE) ជំនួសវិញ ដែលជាទូទៅត្រូវបានគេរកឃើញក្នុងហ្សែនដែលទាក់ទងនឹងការឆ្លើយតបទៅនឹងពន្លឺ។ ដូចជាប្រព័ន្ធបញ្ឆេះឡានទំនើបដែលមិនប្រើសោរចាក់ (TATA box) តែប្រើប៊ូតុងចុចបញ្ឆេះ (Inr និង DPE) ជំនួសវិញ។
Transgenic (រុក្ខជាតិបំប្លែងហ្សែន) ជារុក្ខជាតិ (ឧទាហរណ៍៖ ដើមថ្នាំជក់ Nicotiana tabacum ក្នុងការសិក្សានេះ) ដែលត្រូវបានគេបញ្ចូល DNA ឬហ្សែនពីពូជរុក្ខជាតិ ឬសារពាង្គកាយផ្សេងទៀត (ដូចជាពីដើមប្រេងខ្យល់) ចូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធហ្សែនរបស់វា ដើម្បីសិក្សាពីសកម្មភាពហ្សែនថ្មីនោះ។ ដូចជាការយកកាមេរ៉ារបស់ទូរស័ព្ទម៉ាកមួយ ទៅដំឡើងចូលក្នុងទូរស័ព្ទម៉ាកមួយទៀត ដើម្បីឱ្យទូរស័ព្ទទីពីរនោះអាចថតរូបបានស្អាតដោយប្រើមុខងារថ្មី។
Real-time PCR (បច្ចេកទេស PCR ពេលវេលាជាក់ស្តែង / qPCR) ជាបច្ចេកទេសសម្រាប់វាស់ស្ទង់បរិមាណនៃការបញ្ចេញហ្សែន (cDNA/RNA) ជាក់លាក់ណាមួយបានយ៉ាងច្បាស់លាស់ និងរហ័សនៅក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែងរាល់ជុំនៃប្រតិកម្ម ដោយប្រើសារធាតុបញ្ចេញពន្លឺ (Fluorescent dye) ដើម្បិប្រៀបធៀបសកម្មភាពហ្សែនរវាងលក្ខខណ្ឌខុសៗគ្នា (ដូចជាមានពន្លឺ និងគ្មានពន្លឺ)។ ដូចជាការដាក់ម៉ាស៊ីនស្កេនរាប់ចំនួនឡានដែលបើកកាត់ផ្លូវទូទាត់ប្រាក់ ធ្វើឱ្យយើងដឹងពីចំនួនឡានកើនឡើងបានភ្លាមៗរាល់វិនាទី ជំនួសឱ្យការឈររាប់ដោយដៃនៅពេលចុងម៉ោង។
Vascular tissues (ជាលិកាសរសៃនាំ) ជាប្រព័ន្ធបំពង់ដឹកនាំនៅក្នុងរុក្ខជាតិ ដែលរួមមានស៊ីឡែម (Xylem) សម្រាប់ដឹកនាំទឹកនិងរ៉ែ និងផ្លូអែម (Phloem) សម្រាប់ដឹកនាំអាហារដែលបានពីការរស្មីសំយោគទៅកាន់ផ្នែកផ្សេងៗនៃរុក្ខជាតិ។ ដូចជាប្រព័ន្ធទុយោទឹក និងបំពង់លូនៅក្នុងផ្ទះ ដែលមានតួនាទីបញ្ជូនទឹកស្អាត និងបង្ហូរទឹកកខ្វក់ចេញចូលគ្រប់បន្ទប់។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖