ความก้าวหน้าในการนำความรู้ทางด้าน Gene ontology มาประยุกต์ใช้
การค้นหาหน้าที่และความสัมพันธ์ของกลุ่มยีนด้วย Gene ontology จะกล่าวเกี่ยวกับรูปแบบด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีการถอดรหัสพันธุกรรมของแบคทีเรีย ทำให้พบยีนอีกเป็นจำนวนมากที่ขาดข้อมูลที่อธิบายการทำงานและรายละเอียดของยีน ปัจจุบันมีแหล่งข้อมูลอ้างอิง เช่น Gene Ontology (GO) ที่ทำการรวบรวมความหมายของยีน และข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับยีนที่รวบรวมได้จากสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ แต่จะพบข้อจำกัดที่ข้อมูลไม่ครอบคลุมถึงทุกยีนของแบคทีเรียทุกสายพันธุ์ ดังนั้นเพื่อเป็นการเพิ่มเติมข้อมูลหน้าที่ของยีนส่วนที่ขาดไป งานวิจัยนี้ใช้ข้อมูลกลุ่มยีนที่มีความคล้ายของแบคทีเรีย ด้วยสมมุติฐานว่ายีนในกลุ่มเดียวกันน่าจะมีหน้าที่การทำงานที่คล้ายกัน เป็นข้อมูลตั้งต้นเพื่อค้นหาหน้าที่ของยีนส่วนใหญ่ในกลุ่ม โดยใช้ข้อมูลอ้างอิงจาก GO ที่ทำการสรุปความสัมพันธ์ระหว่าง gene products ในยีนที่กำหนดคำนิยามตามมาตรฐานในระบบ GO มาทำการสืบค้นกับข้อมูลกลุ่มยีน ซึ่งได้สรุปรายการคำนิยามที่พบ จากนั้นใช้วิธีการวิเคราะห์ตัววัดหลายๆ ตัว (multiple test) เพื่อใช้วัดความเหมาะสมของนิยามที่แทนยีนส่วนใหญ่ในกลุ่ม ผลที่ได้จากการจัดกลุ่มและการหาหน้าที่ของยีนสามารถนำไปศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับหน้าที่การทำงานของยีนในสภาวะต่างๆ เช่น การเกิดโรค หรือศึกษาพิษวิทยาของยาหรือสารต่างๆ ที่มีผลต่อสิ่งมีชีวิต เป็นต้น แต่ยีนที่จะยกตัวอย่างนี้เป็นยีนของพืช ยีนนั้นคือ GeneSpring GX 7.3 ซึ่งยีนที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป โดยแร่ธาตุอาหารที่เป็นสิ่งจำเป็นต่อการดำรงชีวิตนั้นมีไม่เพียงพอ ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับกลไก ion transport mechanism และ biochemical pathway ที่มีผลต่อการ development และ biomass allocation ในปัจจุบันเทคโนโลยี microaray ถือเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญมากต่อการตรวจวัดระดับการแสดงออก (transcriptional expression level) ของยีนต่างๆของพืช ภายใต้สภาวะของการขาดแร่ธาตุที่ไม่เพียงพอต่อการดำรงชีวิต ดังนั้นจึงได้สนใจยีน GeneSpring GX 7.3 ที่ตอบสนองต่อความเข้มข้นของแร่ธาตุที่อยู่ใน cell ขอพืช ซึ่งแร่ธาตุนั้นจะเป็นพวกไนโตรเจน (N) และฟอสฟอรัส (P) ที่เป็นส่วนประกอบหลักของคาร์โบไฮเดรตที่อยู่ในส่วนของใบ ถ้าแร่ธาตุทั้งสองตัวนี้มีไม่เพียงพอ ส่งผลให้การงอก, การสังเคราะห์แสง และการสังเคราะห์น้ำตาล นอกจากแร่ธาตุไนโตรเจนและฟอสฟอรัสแล้วยังมีแร่ธาตุของโพแทสเซียม (K) และแมกนีเซียม (Mg) ที่มีผลต่อการสังเคราะห์แสงอีกด้วย พืชที่ได้นำมาเป็นตัวอย่างก็คือ Arabidopsis thalianaที่ได้นำยีนจากการวิเคราะห์ด้วย microarray มาเก็บหรือรวบรวมข้อมูลโดยการจัดจำแนกเป็นหมวดหมู่ด้วย gene ontology (GO) ว่าลักษณะของ metabolism ต่างๆเป็นอย่างไรบ้าง และกลุ่มย่อยของ carbohydrate metabolism ที่ประกอบด้วย starch metabolism (starch phosphorylase, amylase และ isomerase), glycolysis และ disaccharide metabolism โดยที่ข้อมูลที่ได้นั้นจะคำนวณออกมาเป็นตัวเลข ซึ่งค่าที่ได้นั้นเป็นค่าที่มีนัยสำคัญ (P<0.005) ยีนที่เกี่ยวข้องกับ metabolism ต่างๆที่มี N ประกอบอยู่ด้วยนั้นสามารถจัดเก็บข้อมูลได้ด้วย GO ที่แยกหมวดหมู่เป็น amino acid, amine และ glutamate metabolism โดยค่าที่คำนวณได้นั้นก็ถือว่ามีนัยสำคัญ (P<0.005) แสดงดังรูปที่ 1
รูปที่ 1 แสดงหมวดหมู่ Gene Ontology ของยีน GeneSping GX 7.3 ต่อการตอบสนองของปริมาณแร่ธาตุไนโตรเจน (N), ฟอสฟอรัส (P) หรือ โพแทสเซียม (K) ที่ไม่เพียงพอต่อการดำรงชีวิต
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น