การประยุกต์ใช้เทคนิคเมตาจีโนมิกส์เพื่อค้นหายีนของเอนไซม์ทนร้อนจากบ่อน้ําพุร้อน

บทคัดย่อ

เมตาจีโนมิกส์เป็นเทคนิคใช้ค้นหายีนจากจุลินทรีย์ในสิ่งแวดล้อมที่มีประสิทธิภาพ โดยอาศัยเทคนิคการ โคลนยีนที่ต้องการเข้าสู่ดีเอ็นเอพาหะ จากนั้นนําเข้าสู่เซลล์ผู้ให้อาศัยเพื่อสร้างโคลนไลบรารีแล้วจึงคัดกรองยีนที่ ต้องการด้วยกระบวนการต่าง ๆ โดยอาศัยการแสดงออกของยีน (functional-based screening) ซึ่งแสดงลักษณะเฉพาะ อันเกิดจากผลิตภัณฑ์ที่ยีนสร้างขึ้น และอาศัยข้อมูลลําดับนิวคลีโอไทด์ของยีนที่ต้องการเปรียบเทียบกับฐานข้อมูล (sequencing-based screening) เทคนิคเมตาจีโนมิกส์สามารถนํามาค้นหายีนของเอนไซม์ใหม่ ทั้งจากจุลินทรีย์ใน สิ่งแวดล้อมปกติ ตัวอย่างยีนที่พบ เช่น ยีน pAMY ของเอนไซม์อะไมเลสจากจุลินทรีย์ในดิน เป็นต้น อย่างไรก็ตาม เอนไซม์ส่วนใหญ่ที่ได้รับการค้นพบจากแหล่งธรรมชาติที่มีอุณหภูมิไม่สูงจึงไม่มีความเสถียรเมื่อถูกนําไปใช้ในสภาวะ อุณหภูมิสูง ดังนั้นเทคนิค metagenomics นํามาประยุกต์ใช้ค้นหาเอนไซม์ทนร้อนจากจุลินทรีย์ทนร้อนและชอบร้อน ที่อาศัยในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง เช่น บ่อน้ําพุร้อน โดยพบยีนของเอนไซม์ทนร้อนจากน้ําพุร้อนชนิดใหม่ ได้แก่ ยีน Env Npu193A ของเอนไซม์ neopullulanase-like enzyme ยีน PLP ของเอนไซม์ patatin-like phospholipase และยีน Est1 ของเอนไซม์ esterase ซึ่งกิจกรรมสูงและสามารถคงตัวที่อุณหภูมิสูงได้