หลักฐานสนับสนุนเพิ่ม "พืชข้ามพันธุกรรมรุ่นพ่อไปหยิบเอามรดกจากรุ่นปู่มาใช้ได้"

By: terminus
Writer
on Sat, 09/02/2013 - 21:54

เมื่อ ค.ศ. 2005 ทีมวิจัยจาก Purdue University ที่นำโดย Susan Lolle ค้นพบสิ่งที่แปลกประหลาดแหกความเชื่อความเข้าใจที่นักชีววิทยามีเกี่ยวกับการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรม พวกเขาพบว่าต้นพืช Arabidopsis thaliana ที่เพาะจากต้นรุ่นพ่อแม่ที่มีการกลายพันธุ์ทั้งคู่กลับแสดงลักษณะปกติซึ่งปรากฏอยู่ในรุ่นก่อนหน้านั้นถึงสองรุ่น (รุ่นปู่ย่าตายาย) ได้

พองานวิจัยนั้นได้ตีพิมพ์ลงวารสาร Nature doi:10.1038/nature03380 นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ก็ตั้งข้อสงสัยกันยกใหญ่ บางคนก็พยายามทำการทดลองซ้ำ แต่ก็ล้มเหลว ไม่ได้ผลอย่างที่ทีมวิจัยของ Susan Lolle ทำได้ ยิ่งไปกว่านั้น Susan Lolle ก็ไม่รู้แน่ชัดว่าพืชไปเอาข้อมูลทางพันธุกรรมจากรุ่นปู่มาจากไหน เธอมีแค่เพียงสมมติฐาน "RNA cache theory" ซึ่งเดาเอาว่าข้อมูลพันธุกรรมเหล่านั้นถูกดึงมาจาก RNA ซึ่งตกค้างสืบทอดมาจากรุ่นปู่อยู่ในบางเซลล์

ทฤษฎีที่ยิ่งใหญ่ก็ต้องการหลักฐานที่ใหญ่ยิ่ง เมื่อหลักฐานของ Susan Lolle ยังไม่แน่นพอ นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่จึงลงความเห็นว่าผลการทดลองของ Susan Lolle น่าจะเกิดจากความผิดพลาดมากกว่า เช่น มีละอองเกสรที่มียีนของรุ่นปู่ปนเปื้อนเข้าไปในการเพาะพันธุ์, หรือมีเมล็ดพันธุ์จากที่อื่นเข้ามาปนเปื้อน เป็นต้น

ล่าสุดในปี 2013 Susan Lolle ซึ่งตอนนี้ย้ายไปอยู่ที่ University of Waterloo ในแคนาดาก็ได้แสดงหลักฐานที่สนับสนุนผลการทดลองของเธออีกครั้ง คราวนี้เพื่อไม่ให้มีใครมาอ้างเรื่องการปนเปื้อนจากละอองเกสรหรือเมล็ดพันธุ์อีก ทีมวิจัยของเธอจึงสกัดเอา DNA ของเซลล์ต้นพืช Arabidopsis thaliana มาทำฐานข้อมูลจีโนมแล้ววิเคราะห์ตรงๆ เลย ซึ่งก็ได้ผลว่าพืชในรุ่นหลานมียีนของรุ่นปู่ปนอยู่ในจีโนมตามที่คาดเดาไว้ตั้งแต่แรก และที่น่าตะลึงยิ่งไปกว่านั้นคือเซลล์จากพืชต้นเดียวกันก็มีจีโนมแตกต่างกันด้วย แสดงให้เห็นว่าพืชอาจจะมีวิธีบางอย่างที่เก็บสำรองข้อมูลพันธุกรรมไว้เผื่อเหลือเผื่อขาด เช่น หากเกิดการกลายพันธุ์ที่ไม่ดีในรุ่นพ่อแม่ พืชรุ่นลูกก็ยังมียีนดีๆ ของรุ่นปู่ให้ใช้ เป็นต้น

งานวิจัย "De novo genetic variation revealed in somatic sectors of single Arabidopsis plants" ของทีมวิจัย Susan Lolle ตีพิมพ์ลงใน F1000Research http://f1000r.es/kw

นอกจากนี้ก็ยังมีงานวิจัยอีกชิ้นที่ตีพิมพ์ลงใน F1000Research ด้วยชื่อหัวข้อ "The novel Arabidopsis thaliana svt2 suppressor of the ascorbic acid-deficient mutant vtc1-1 exhibits phenotypic and genotypic instability" http://f1000r.es/o2 ให้ผลการทดลองที่สนับสนุนทฤษฎีของ Susan Lolle งานวิจัยนั้นเป็นของทีมวิจัยจาก West Virginia University นักวิจัยค้นพบว่าเมื่อเพาะพันธุ์ต้น Arabidopsis thaliana จากรุ่นพ่อแม่ที่กลายพันธุ์ตรงยีน VTC1 จนสูญเสียความสามารถสร้างวิตามินซีไปแล้ว กลับได้พืชรุ่นลูกที่สร้างวิตามินซีได้ตามปกติเหมือนพืชรุ่นปู่

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ก็ยังคงสงวนท่าทีกับผลการทดลองล่าสุดของ Susan Lolle อีกนั่นแหละ ถึงการทดลองในระดับจีโนมจะตัดข้ออ้างเรื่องอุบัติเหตุของการปนเปื้อนจากละอองเกสรและเมล็ดออกไปได้ แต่มันก็ยังนำเสนอโอกาสเกิดข้อผิดพลาดอันใหม่ เนื่องจากเทคนิค PCR ขึ้นชื่ออยู่แล้วเรื่องการปนเปื้อนสารพันธุกรรมแปลกปลอม (PCR หรือ Polymerase Chain Reaction เป็นเทคนิคที่ใช้ในการเพิ่มจำนวน DNA ก่อนจะไปวิเคราะห์ขั้นต่อไป) ต่อให้ไม่เกิดความผิดพลาดในการทดลอง นักวิทยาศาสตร์บางคน เช่น Luca Comai แห่ง University of California ก็ยังคงสงสัยต่อข้อสรุปเรื่องทฤษฎี RNA cache theory ของ Susan Lolle เขาบอกว่าหลักฐานที่มีอยู่ยังไม่เพียงพอที่จะยืนยันว่าพืชมีความสามารถในการซุกซ่อนหมกเม็ดข้อมูลพันธุกรรมข้ามรุ่น

ที่มา - Nature News, EurekAlert!

2 Comments

AuDi80's picture

เมื่อวานพึ่งไปอบรมเรื่อง genone annotation มา ทำให้เข้าใจเรื่อง pcr หรือ De novo ^^

AuDi80's picture

เมื่อวานพึ่งไปอบรมเรื่อง genone annotation มา ทำให้เข้าใจเรื่อง pcr หรือ De novo ^^