Original Title: วิธีสกัดดีเอ็นเอจากมันสำปะหลังที่รวดเร็ว ประหยัด และปราศจากตัวทำละลายอินทรีย์อันตราย
Source: doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2021.16
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

វិធីសាស្រ្តចម្រាញ់យក DNA ពីដំឡូងមីដែលឆាប់រហ័ស សន្សំសំចៃ និងគ្មានសារធាតុរំលាយសរីរាង្គដែលមានគ្រោះថ្នាក់

ចំណងជើងដើម៖ วิธีสกัดดีเอ็นเอจากมันสำปะหลังที่รวดเร็ว ประหยัด และปราศจากตัวทำละลายอินทรีย์อันตราย

អ្នកនិពន្ធ៖ Jeeraporn Kansup, Tanavadee Kumchoo, Vipavee Chanroj, Suphawadee Ngorian, Suwaluk Amawan, Prapit Wongtiem

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2021 Thai Agricultural Research Journal

វិស័យសិក្សា៖ Biotechnology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការចម្រាញ់យក DNA ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ពីស្លឹកដំឡូងមី (Manihot esculenta) គឺមានការលំបាក និងចំណាយពេលយូរ (ប្រហែល ១៣០ នាទី) ដោយសារសារធាតុរំខានដូចជា polyphenols និង polysaccharides ដែលជារឿយៗទាមទារការប្រើប្រាស់សារធាតុរំលាយសរីរាង្គដែលមានគ្រោះថ្នាក់នៅក្នុងវិធីសាស្ត្រ CTAB ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះបានបង្កើត និងប្រៀបធៀបវិធីសាស្រ្តចម្រាញ់យក DNA ដែលមានភាពរហ័ស សុវត្ថិភាព និងចំណាយតិច ដោយផ្អែកលើការប្រើប្រាស់ SDS/NaCl និង PVP ជាមួយនឹងវិធីសាស្ត្រ CTAB បែបប្រពៃណី។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
CTAB Method
វិធីសាស្ត្រ CTAB ប្រើប្រាស់សារធាតុរំលាយសរីរាង្គ
ផ្តល់ទិន្នផល DNA ខ្ពស់ (1,385.5 µg/g) និងមានភាពបរិសុទ្ធល្អ (A260/A280 = 1.822) ដោយទទួលបានបន្ទាត់ DNA ច្បាស់ល្អ និងមិនមានការខូចខាត (degradation) ច្រើន។ ចំណាយពេលយូរខ្លាំង (១៣០ នាទី) តម្រូវឱ្យប្រើអាសូតរាវ និងសារធាតុគីមីដែលមានគ្រោះថ្នាក់ដល់សុខភាពដូចជា phenol និង chloroform។ ទោះបីជាផ្តល់ DNA គុណភាពល្អ ប៉ុន្តែចំណាយពេល និងប្រាក់ច្រើន ព្រមទាំងមិនមានសុវត្ថិភាពសម្រាប់អ្នកអនុវត្ត។
SDS/NaCl Method
វិធីសាស្ត្រ SDS/NaCl (មិនប្រើ PVP)
ចំណាយពេលលឿនជាងវិធីសាស្ត្រ CTAB និងមិនមានប្រើប្រាស់សារធាតុគីមីដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់។ ផ្តល់ទិន្នផល DNA ទាប (830.9 µg/g) និងមានការខូចខាត DNA ព្រមទាំងមានបញ្ហាពណ៌ត្នោតដោយសារប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្មនៃ polyphenols ដែលរំខានដល់អង់ស៊ីម។ ទិន្នផលទាប និងមានផ្ទុកសារធាតុរំខានច្រើន ដែលមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវបន្តបន្ទាប់។
SDS/NaCl+PVP Method
វិធីសាស្ត្រ SDS/NaCl បន្ថែម PVP ថ្មី
ចំណាយពេលខ្លីបំផុត (៤៨ នាទី) សុវត្ថិភាពខ្ពស់ ងាយស្រួល និងផ្តល់ទិន្នផល DNA ច្រើន (1,473.1 µg/g) ព្រមទាំងមានភាពបរិសុទ្ធល្អ (1.820)។ មានវត្តមាន RNA លាយឡំតិចតួចដោយសារមិនបានប្រើ RNase A ក្នុងដំណាក់កាលចម្រាញ់ ប៉ុន្តែមិនប៉ះពាល់ដល់ការធ្វើតេស្ត PCR នោះទេ។ កាត់បន្ថយការចំណាយថវិកាបានច្រើន ដោយរក្សាបាននូវប្រសិទ្ធភាពស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់ការវិភាគ PCR ទាំង Single និង Multiplex។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ វិធីសាស្រ្តនេះជួយកាត់បន្ថយការចំណាយបានយ៉ាងច្រើន ដោយកាត់បន្ថយថ្លៃសារធាតុគីមី ៣៧% និងថ្លៃសម្ភារៈ ៧៥% បើធៀបនឹងវិធីសាស្ត្រ CTAB ជាប្រពៃណី។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានអនុវត្តលើសំណាកស្លឹកដំឡូងមី (Manihot esculenta) ចំនួន ៦០ ខ្សែស្រឡាយ ដែលទទួលបានពីមជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវដំណាំនៅខេត្ត Rayong ប្រទេសថៃ។ ការធ្វើតេស្តលើពូជក្នុងតំបន់អាស៊ីអាគ្នេយ៍បែបនេះ ធ្វើឱ្យលទ្ធផលនៃការស្រាវជ្រាវមានភាពពាក់ព័ន្ធ និងអាចយកមកអនុវត្តដោយផ្ទាល់លើពូជដំឡូងមីដែលដាំដុះយ៉ាងទូលំទូលាយនៅប្រទេសកម្ពុជា។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្រ្តចម្រាញ់ DNA ដ៏រហ័ស និងមានតម្លៃថោកនេះ គឺមានសារៈសំខាន់បំផុត និងស័ក្តិសមយ៉ាងខ្លាំងសម្រាប់ស្ថាប័នស្រាវជ្រាវនានានៅប្រទេសកម្ពុជា ដែលមានធនធានមានកម្រិត។

សរុបមក នេះគឺជាបច្ចេកទេសដ៏មានសក្តានុពល ដែលអាចជួយជំរុញ និងពន្លឿនការស្រាវជ្រាវផ្នែកពន្ធុវិទ្យាដំណាំនៅកម្ពុជា ជាមួយនឹងការសន្សំសំចៃថវិកា និងធានាសុវត្ថិភាពអ្នកស្រាវជ្រាវបានយ៉ាងប្រសើរ។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាពីមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃម៉ូលេគុលរុក្ខជាតិ: ស្វែងយល់ពីតួនាទីរបស់សារធាតុរំខានដូចជា Polyphenols និង Polysaccharides ដែលសម្បូរនៅក្នុងរុក្ខជាតិដូចជាដំឡូងមី និងរៀនពីរបៀបដែលសារធាតុ PVP និង SDS ជួយបន្សាបពួកវា។
  2. រៀបចំមន្ទីរពិសោធន៍ និងសារធាតុគីមី: ប្រមូលឧបករណ៍ចាំបាច់ដូចជា Microcentrifuge, Pipettes និងសារធាតុគីមីរួមមាន SDS, NaCl, PVP, Tris-HCl, EDTA, Ethanol, Isopropanol ដោយមិនចាំបាច់បញ្ជាទិញសារធាតុពុលដូចជា Phenol ឡើយ។
  3. អនុវត្តការចម្រាញ់ DNA ជាក់ស្តែង: សាកល្បងអនុវត្តតាមពិធីសារ (Protocol) នៃវិធីសាស្ត្រ SDS/NaCl+PVP លើសំណាកស្លឹកដំឡូងមីដែលដាំដុះក្នុងស្រុក ដោយកត់ត្រាពេលវេលាអនុវត្ត (គួរចំណាយពេលប្រហែល ៤៨ នាទី)។
  4. វាយតម្លៃគុណភាព និងភាពបរិសុទ្ធនៃ DNA: ប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ Spectrophotometer ដើម្បីវាស់សមាមាត្រ A260/A280 (ចន្លោះប្រាថ្នា 1.7 ទៅ 2.0) និងធ្វើតេស្ត Agarose Gel Electrophoresis ដើម្បីពិនិត្យមើលភាពច្បាស់ និងទំហំនៃស្រទាប់ DNA។
  5. អនុវត្តការវិភាគ PCR លើហ្សែនគោលដៅ: ប្រើប្រាស់ DNA ដែលចម្រាញ់បាន ដើម្បីធ្វើតេស្ត PCR (Single & Multiplex PCR) ជាមួយនឹង Primers ម៉ាគ័រដូចជា SSR, SCAR, ឬ EST ដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណពូជ ឬពិនិត្យរកមើលហ្សែនធន់នឹងជំងឺ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Hexadecyltrimethylammonium bromide (ហេកសាដេស៊ីលទ្រីមេទីលអាម៉ូញ៉ូម ប្រូមីត ឬ CTAB) វាគឺជាប្រភេទសាប៊ូ (Detergent) ដែលគេនិយមប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងវិធីសាស្ត្រចម្រាញ់យក DNA ពីរុក្ខជាតិ ដើម្បីបំបែកកោសិកា និងបំបែកប្រូតេអ៊ីនពីអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ិច ប៉ុន្តែវាទាមទារការប្រើប្រាស់សារធាតុរំលាយគីមីដែលមានគ្រោះថ្នាក់ដូចជា Phenol និង Chloroform។ ដូចជាសាប៊ូបោកខោអាវដ៏ខ្លាំងមួយដែលជួយកម្ចាត់ស្នាមប្រឡាក់យ៉ាងស្អាត ប៉ុន្តែត្រូវការពាក់ស្រោមដៃ និងម៉ាស់ពេលប្រើប្រាស់ព្រោះវាមានជាតិគីមីពុល។
Sodium dodecyl sulfate (សូដ្យូម ដូដេស៊ីលស៊ុលហ្វាត ឬ SDS) វាគឺជាសារធាតុសាប៊ូមួយប្រភេទដែលប្រើដើម្បីបំបែកភ្នាសកោសិកា និងភ្នាសនុយក្លេអ៊ែររបស់រុក្ខជាតិ ដើម្បីបញ្ចេញ DNA មកខាងក្រៅរលាយក្នុងសូលុយស្យុងបណ្ដោះអាសន្ន (Buffer) ដោយមិនចាំបាច់ប្រើសារធាតុរំលាយសរីរាង្គដែលមានគ្រោះថ្នាក់។ ដូចជាសាប៊ូលាងចានដែលជួយបំបែកស្រទាប់ខ្លាញ់នៅលើប្រអប់ ដើម្បីយកវត្ថុមានតម្លៃ (DNA) ដែលលាក់នៅខាងក្នុងប្រអប់នោះមកក្រៅ។
Polyvinylpyrrolidone (ប៉ូលីវីនីលពីរ៉ូលីដូន ឬ PVP) វាគឺជាសមាសធាតុគីមីដែលគេបន្ថែមចូលទៅក្នុងសូលុយស្យុងចម្រាញ់ DNA ដើម្បីចាប់យក និងកម្ចាត់សារធាតុរំខានប្រភេទ Polyphenols ការពារកុំឱ្យវាធ្វើប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្មជាមួយ DNA ដែលជាមូលហេតុធ្វើឱ្យ DNA ប្រែពណ៌ត្នោត និងខូចខាត។ ដូចជាអង្គរក្សដែលរារាំងមនុស្សអាក្រក់ (Polyphenols) មិនឱ្យចូលមកយាយី និងបំផ្លាញសុវត្ថិភាពរបស់ជនសំខាន់ VIP (DNA)។
Polyphenols (ប៉ូលីហ្វេណុល) ជាសមាសធាតុបន្ទាប់បន្សំ (Secondary metabolites) ដែលមានបរិមាណច្រើនក្នុងរុក្ខជាតិដូចជាស្លឹកដំឡូងមី។ នៅពេលបំបែកកោសិការុក្ខជាតិ វានឹងធ្វើប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម និងទៅតោងជាប់នឹង DNA យ៉ាងតឹង ធ្វើឱ្យ DNA ធ្លាក់គុណភាព និងរំខានដល់ប្រតិកម្មអង់ស៊ីមបន្តបន្ទាប់។ ដូចជាជ័រឈើដែលស្អិតខ្លាំង ពេលដែលប៉ះទៅលើសរសៃអំបោះ (DNA) វាធ្វើឱ្យសរសៃអំបោះនោះខូច ស្អិតជាប់គ្នា និងប្រើការលែងបាន។
Polymerase chain reaction (ប្រតិកម្មច្រវាក់ប៉ូលីមេរ៉ាស ឬ PCR) ជាបច្ចេកទេសក្នុងជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល ដែលប្រើសម្រាប់ថតចម្លង និងបង្កើនបរិមាណបំណែក DNA គោលដៅជាក់លាក់ណាមួយឱ្យបានរាប់លានដង ដើម្បីងាយស្រួលក្នុងការមើលឃើញ និងយកទៅវិភាគបន្ត។ ដូចជាម៉ាស៊ីន Photocopy ដ៏ទំនើបមួយ ដែលអាចថតចម្លងទំព័រសៀវភៅមួយទំព័រ ទៅជារាប់លានច្បាប់ក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី។
Multiplex PCR (ប្រតិកម្ម PCR ពហុគុណ) គឺជាទម្រង់មួយនៃប្រតិកម្ម PCR ដែលប្រើប្រាស់ Primers ច្រើនគូក្នុងពេលតែមួយ និងក្នុងបំពង់ប្រតិកម្មតែមួយ ដើម្បីបង្កើនបរិមាណបំណែក DNA គោលដៅច្រើនប្រភេទផ្សេងៗគ្នាក្នុងពេលដំណាលគ្នា សន្សំសំចៃពេលវេលា និងសារធាតុគីមី។ ដូចជាការចុចបញ្ជាម៉ាស៊ីនព្រីន (Printer) តែម្តង ប៉ុន្តែអាចព្រីនឯកសារបាន ៣ ទៅ ៤ ប្រភេទផ្សេងគ្នាក្នុងពេលតែមួយ។
Restriction enzyme (អង់ស៊ីមកាត់ផ្តាច់) វាគឺជាប្រូតេអ៊ីនពិសេសដែលដើរតួជាកន្ត្រៃម៉ូលេគុល សម្រាប់កាត់សរសៃ DNA វែងៗឱ្យទៅជាបំណែកខ្លីៗនៅត្រង់ចំណុចលំដាប់កូដ (Sequence) ជាក់លាក់ណាមួយ ដើម្បីយកទៅវិភាគរកភាពខុសគ្នានៃហ្សែនរវាងពូជរុក្ខជាតិ។ ដូចជាកន្ត្រៃដែលតម្រូវឱ្យកាត់ខ្សែបូរតែនៅត្រង់កន្លែងណាដែលមានគូសសញ្ញាពណ៌ក្រហមប៉ុណ្ណោះ។
Agarose gel electrophoresis (ការបំបែកដោយអគ្គិសនីក្នុងជែលអាហ្គារ៉ូស) ជាបច្ចេកទេសប្រើចរន្តអគ្គិសនីដើម្បីទាញបំបែកបំណែក DNA ឆ្លងកាត់ផ្ទាំងជែល (Gel) ទៅតាមទំហំរបស់វា (បំណែកតូចរត់លឿន បំណែកធំរត់យឺត) ដើម្បីពិនិត្យមើលគុណភាព និងប៉ាន់ស្មានទំហំរបស់ DNA ដែលចម្រាញ់បាន។ ដូចជាការរត់ប្រណាំងកាត់ព្រៃស្មៅក្រាស់ ដែលក្មេងតូចៗ (បំណែក DNA តូច) អាចរត់លួចចូលតាមប្រឡោះបានលឿនជាងមនុស្សធំកម្ពស់ខ្ពស់ (បំណែក DNA ធំ)។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖