Coming Soon!??!! - biotech.mju.ac.th of bio-technology.pdf · เทคโนโลยีชีวภาพ (Biotechnology) เป็นความรู้ หรือ วิชาการที่สามารถน

ผศ.ดร. วาท คงบรรทด Coming Soon!??!!

ผชวยศาสตราจารย ดร. วาท คงบรรทด เทคโนโลยชวภาพ คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยแมโจ [email protected]

ชววทยาและความกาวหนาทางเทคโนโลยชวภาพ

ชววทยาและความกาวหนา ทางเทคโนโลยชวภาพ

ความหมาย ความส าคญของการเรยน กระบวนการทางวทยาศาสตร และเทคโนโลยชวภาพ ตวอยาง วธการ และประโยชนของเทคโนโลยทส าคญๆ ดานตางๆ สรปความกาวหนาทางเทคโนโลยชวภาพปจจบนสอนาคต

ผศ.ดร. วาท คงบรรทด

เทคโนโลยชวภาพ หมายถง การน าหลกการ หรอวทยาการทางวทยาศาสตรมาประยกตใชในการผลต ผลตภณฑธรรมชาตเพอเพมประสทธภาพใหมคณประโยชนมากทสด BIO หมายถง สงมชวตทงพชและสตว TECHNOLOGY หมายความถง วทยาการ หรอวธการ

สรปเทคโนโลยชวภาพ หมายถง วทยาการทางวทยาศาสตร ในการน าเอาสงมชวตมาใชเพอเพมประสทธภาพใหเกดประโยชนมากทสด

ทมา: รศ. น.สพ. เกรยงศกด พนสข คณะสตวแพทยศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย


ความหมายความส าคญ

เทคโนโลยชวภาพ (Biotechnology) เปนความร หรอ วชาการทสามารถน าสงมชวต หรอ ผลผลตจากสงมชวตมาใช หรอ มาปรบเปลยน และประยกต เพอใชประโยชน เรารจกการใชเทคโนโลยชวภาพมานานแลว การท าน าปลา ซอว การหมกอาหาร หมกเหลา ลวนเปนเทคโนโลยชวภาพแบบดงเดม เชนเดยวกบ การปรบปรงพนธพช สตว ใหมผลผลตมากขน มคณภาพดขน หรอ การน าสมนไพรมาใชรกษาโรค บ ารงสขภาพ กจดวาเปนเทคโนโลยชวภาพแบบดงเดม


ขยายความหมาย...

ในปจจบนเมอกลาวถงเทคโนโลยชวภาพ เรามกจะใหความหมายถง เทคโนโลยสมยใหม ทมวทยาศาสตรหลายสาขาวชาผสมผสานกนอย ทงชววทยา เคม ชวเคม ไปจนถง ฟสกส และวศวกรรม ซงอาจเรยกไดวา เปน “สหวทยาการ” ทน าความรพนฐานดานตางๆ เกยวกบสงมชวตไปใชใหเกดประโยชน


ความหมายในอนาคต

พนฐานการพฒนาการของเทคโนโลยชวภาพ


การผลตเบยร การผลตไวน การท าขนมปง การท าโยเกรต การท าชส การท าแหนม การปรบปรงพนธพช พนธสตว

อณโมเลกล (Molecular biology)

พนธวศวกรรม (Genetic engineering)

พนฐาน

ความกาวหนา

Collections of technologies


กระบวนการพฒนาความรทางชววทยา

Biotechnology

Scientific knowledges Biotechnological tools o Biochemistry o Biochemical engineering o Microbiology o Molecular biology o Physiology

Bioprocessing technology Tissue engineering DNA chip technology Genetic engineering Cell and tissue culture technology

Useful application

Collections of technologies


กระบวนการพฒนาความรทางชววทยา

Biotechnology

Scientific knowledges Biotechnological tools o Cell biology o Chemical engineering o Immunology o Material sciences o Genetics o Computer sciences

Antisense technology Protein engineering Monoclonal antibody technology

Useful application

Agriculture Crop yield Food quality Animal health Animal production Plant production Food safety


Useful application

• ปรมาณผลผลตมากขนเพยงพอตอความตองการ • ไดพชหลากชนดทงเชงปรมาณและคณภาพ • ลดตนทนการผลตลง • คณภาพอาหารทใชบรโภคมมากขน • จ านวนพนธสตวหลากหลาย • แนวทางการอนรกษพนธสตว-พช • สตวพนธแปลกๆใหมๆ • ขอมลการศกษาวจยมความรมากขน

การปรบปรงพนธพช และการผลตพชพนธใหม (crop improvement) เชน พชไร พชผก ไมดอก การผลตพชพนธดใหไดปรมาณมากๆ ในระยะเวลาอนสน (micropropagation) การผสมพนธสตว และการปรบปรงพนธสตว (breeding and upgrading of livestocks) การควบคมศตรพชโดยชววธ (biological pest control) และจลนทรยทชวยรกษาสภาพแวดลอม การปรบปรงขบวนการ การผลตอาหารใหมประสทธภาพ และมความปลอดภยตอผบรโภค การรเรมคนควาหาทรพยากรธรรมชาตมาใชประโยชน (search for utilization of unused resources) และการสรางทรพยากรใหม เปนตน

เทคโนโลยชวภาพทางการเกษตร (Agricultural Biotechnology)

เทคโนโลยชวภาพทางการเกษตร เปนการพฒนาการเกษตร ดานพช และสตว ดวยเทคโนโลยชวภาพ เชน



พนธวศวกรรม : เปนกระบวนการ ทเจาะจงเลอกหนวยพนธกรรม (Gene) บางตวของสงมชวตชนดใดชนดหนง (ไมวาจะเปนพช สตว หรอ จลนทรย) และน าไปใสในสงมชวตอกประเภทหนง เพอท าใหเกดลกษณะพเศษทตองการ รวมถงการตด และตอพนธกรรม

เราจะเรยนดานไหน?


Genome…สารพนธกรรมทงหมดของสงมชวต ซงบรรจอยในนวเคลยส

Genome…


ยน (gene)

คอ สวนของโมเลกล DNA บรเวณทท าหนาทเปนรหส ส าหรบ

สงเคราะหโปรตน มต าแหนงกระจายทกโครโมโซม ขนาดของยน ตงแต

100 - ลานคเบส


สรปหลกการของ Gene Cloning

การเพมปรมาณชน DNA ทมยนทตองการใหมากขน โดยอาจเพมปรมาณ

เซลลทมยนดงกลาวอย หรอ เพมปรมาณ DNA ทตองการ

ปจจยทตองการ...

1.Recombinant DNA (การเตรยม ดเอนเอ ทจะน าไปโคลนนง)

2.Vector, recipient cell (เซลลตวรบ)

3.วธน า Recombinant DNA เขาสเซลล

4.วธการคดเลอก DNA ทตองการ

การปรบปรงพนธพช และการผลตพชพนธใหม (crop improvement) เชน พชไร พชผก ไมดอก การผลตพชพนธดใหไดปรมาณมากๆ ในระยะเวลาอนสน (micropropagation) การควบคมศตรพชโดยชววธ (biological pest control) และจลนทรยทชวยรกษาสภาพแวดลอม การปรบปรงขบวนการ การผลตอาหารใหมประสทธภาพ และมความปลอดภยตอผบรโภค การรเรมคนควาหาทรพยากรธรรมชาตมาใชประโยชน (search for utilization of unused resources) และการสรางทรพยากรใหม เปนตน


พนธวศวกรรม (Genetic engineering) ???


การยายฝากยนในพช


Bacillus thuringiensis (or Bt) is a

Gram-positive, soil-dwelling bacterium, commonly used as a biological pesticide; alternatively, the Cry toxin may be extracted and used as a pesticide. B. thuringiensis also occurs naturally in the gut of caterpillars of various types of moths and butterflies, as well as on the dark surfaces of plants. During sporulation, many Bt strains produce crystal proteins (proteinaceous inclusions), called δ-endotoxins, that have insecticidal action

การผลตขาวโพดตานทานแมลงศตรพช

http://en.wikipedia.org/wiki/Gram-positive



http://en.wikipedia.org/wiki/Bacterium

http://en.wikipedia.org/wiki/Biological_pesticide

http://en.wikipedia.org/wiki/Caterpillar

http://en.wikipedia.org/wiki/Moth

http://en.wikipedia.org/wiki/Butterfly

http://en.wikipedia.org/wiki/Sporulation

http://en.wikipedia.org/wiki/%CE%94-endotoxins



http://en.wikipedia.org/wiki/Insecticidal



Grapple

มาจากการดดแปลงพนธกรรมโดยดดแปลงพนธกรรมระหวางแอปเปลและองน ท าใหเกดผลไมชนดใหมทผลเหมอนแอปเปลแตพนผวเหมอนองนและรสชาต องนเปนผลไมทมปรมาณวตามนซสงมาก และวากนวาเปนของกนทถกสงไปชวยโลกทสอง ดวยนะ ภายใตชอสนคาวา Grapple ซง เปนแบรนดทจดทะเบยนเชงพาณชยของฟจ(คงไมตองถามวาประเทศใดคดคน) มอกชอวาแอปเปลกาลา ซงสาเหตทน าองนมาใสตวแอปเปลเพอท าใหแอปเปลมน าทมากชวย เกบรกษาราชาตและเนอไดเปนอยางด


Graisin

ลกเกดยกษทได จากการดดแปลงพนธกรรมเพอใหมขนาดใหญขน ถกผลตโดยสถาบนพนธศาสตรในประเทศญปน เนองจากญปนเปนประเทศทชอบผลไมใหญๆ ลาสดนยมผลไมและอาหารจากตะวนตกอยางลกเกด เนอและรสชาตเหมอนกบของพอแมและสามารถกนดบๆ หรอหนบางๆ กนหลายมอได


Rubber Cork Tree

เปนการดดแปลงพนธกรรมโดนผสม ระหวางไมกอกและยางพารา เพอใหเกดไมทใชท ากอกไวนทมคณสมบตดเยยม นนคอมความพรน, คงทน เปลอกไมมสสนสวยงาม นอกจากนนพชตดแตงพนธกรรมถกพฒนาขนมาเพอใชในหลายๆ วตถประสงค ไดแกความตานทานตอแมลง, ยาก าจดวชพชและสภาพสงแวดลอมทเลวราย ซงผกอตงแชมเปญ Bollinger บอกวากอกแบบใหมนจะ เปนสงทยงใหญทสดนบตงแตผลตไวนมาเลย"(จาก รปจะเหนวามนไมมเปลอกไมเลย ท าใหไมจ าเปนตองลอกเปลอกใหเสยเนอเยอแตอยางใด)


Paper Tree

ตนไมกระดาษเปนตนไมทดดแปลง พนธกรรมเพอมวตถ ประสงคการลดตนทนการผลตและการสญเสยทรพยกรตนไมในอตสาหกรรม ผลตกระดาษ เมอเรวๆ นบรษทสวสไดแลเหนความส าคญ จงไดดดแปลงโดยตนไมนจะออกเปนใบทมขนาดใหญ และเมอน าไปตากแหง คณสมบตของมนจะเหมอนกระดาษทใชเขยนมาก ในภาพขางบนเราจะเหนพนกงานบรษทถอใบไมแหงของตนกระดาษทาบตนไมกระดาษ อย


Tiny Piney

เปนสน ขนาดเลก โตเตมทสงเพยง 2 เซนตเมตร ถกดดแปลงพนธกรรมเพอใหมนเตบโตอยางรวดเรวและใชกลนตนสนมาใช อตสาหกรรมน าหอม โดยตนแบบสนเลกๆ นมอยมากมายอยางมหาศาลทนยมบรโภคในประเทศปาปวนวกนโดยจมลงไป ทอดกนกบกะทและหอย สวน Tiny Piney เปนชอเครองหมายการคา


ขาวทองค า เกดขนเมอปลายทศวรรษ 1990 โดย ปเตอร เบเยอร ศาสตราจารยดานเซลลชววทยาแหงมหาวทยาลยไฟรบวรก เยอรมนน และ อนโก โพเตรคส แหงสถาบนพฤกษศาสตรในนวซแลนด ดวยการสอดใสยนทสรางสารเบตาแคโรทนเขาไปในดเอนเอของขาวธรรมดาขาวทตดตอพนธกรรมดวยวธนจะสามารถสรางสารเบตาแคโรทนขนมาไดดวยตวของมนเอง


การผสมพนธสตว และการปรบปรงพนธสตว (Breeding and upgrading of

livestocks)



การถายฝากยนในสตวเลยงลกดวยนม

เขมฉด (Microinjection)

กระแสไฟฟา (Electroporation)

สารเคม (Chemical)


วธการยายฝากยนในสตว (Gene transfer in animals) / สตวทถกถายยนแลวเรยกวา “Transgenic animal”

การยายฝากยน คอ การน ายนทตองการใสเขาไปใน

เซลลของสตวตวรบ เพอใหแสดงลกษณะทตองการ



การยายฝากยนในสตว


Concepts of this part is “Applied the biotechnology in dairy cow for feed, growth, production and reproduction”

The genetic engineering of dairy cattle “High protein milk”

composition and function of milk protein for human consumption


The production of bST by biotechnology

1. Gene selection, DNA technique

2. Transfer gene to microbial strains

3. Up-scale of production, fermentation

4. Purification

5. Treats in the animals


ปญหาในโคนม..โรคเตานมอกเสบ การแกไขตองใชยาปฏชวนะจ านวนมาก เกดจากเชออะไร ? เชอแบคทเรยจะถกก าจดดวย Lysostaphin เกดจาก ยน ? ยายฝากยนเขาไปใน ววนม เอาเซลลของววนมตวนมาท าการ โคลนนง ตอ


การโคลนนง “Cloning”


การผลตตวออนตามขนตอนการปฏสนธตามปกต กบ ขนตอนการโคลนนง


ระบวนการโคลนนง หรอ ยายฝากนวเคลยส


การโคลนนงแกะหรอการยายฝากยนทงเซลล


แกะดอลล


แกะตวใหเซลล หรอใหนวเคลยส

แกะตวใหเซลลไข แกะตวรบตวออน

ลกแกะเกดจากการโคลนนง

กระบวน การผลตแกะดอลล


การโคลนนงโดยใชเซลลรางกาย จากเนอเยอผวหนง หรอจากสวนของ

รางกาย


นกวทยาศาสตรไทยทผลตสตวไดจากกระบวนการโคลนนงโดยใชเซลลจากในห

ตมตาม 1- ตมตาม 7

ววโคลนนงไทย


กระบอโคลนนง

ไทย

3 มนาคม 2558 ศ.น.สพ.ดร. มงคล เตชะก าพ รองอธการบดจฬาลงกรณมหาวทยาลย ไดเปดตว �โคลนทอง� ควายโคลนนงจากเซลลใบหพญาควายปลกไทยตวแรกของโลก หลงจากทพยายามมากวา 10 ป โดยทางจฬาฯ ไดขอพระราชทานพระราชานญาตนอมเกลานอมกระหมอมถวาย �โคลนทอง� แดสมเดจพระเทพรตนราชสดาฯ สยามบรมราชกมาร เพอเปนเกยรตประวต ซงไดมพระราชกระเเสใหน ามาเลยงทโครงการสวนพระองคสวนจตรลดา เมอป 2556 ทผานมา โดยไดตดตามดแลโคลนทองมาโดยตลอด จนแนใจวา �โคลนทอง� สมบรณแขงแรงด จงไดมการเปดตวในวนน ซงกถอเปนความส าเรจอยางมาก


การผลตตวออน (Embryo production)

In vivo embryo production In vitro embryo production

ความรทางวทยาศาสตรทเราตองน ามาใช


การยายฝากอวยวะจากกระบวนการโคลนนง

ในหองทดลองแหงหนงในกรงโซล ประเทศเกาหลใต หลงเขารบการผาตดเปลยนหวใจดวงใหมทไดมาจากหมทผานการโคลนนงและตดแตงพนธกรรม น ายนทกอใหเกดปฏกรยาตอตานของรางกายออกไป ท าใหเมอรบการผาตดเปลยนหวใจแลว ยงไมมอาการปฏเสธสงแปลกปลอมของรางกาย ซงถอเปนกรณการผาตดเปลยนอวยวะทกาวหนาทสด และประสบความส าเรจ เมอวนองคารท 26 ม.ย. 2558ทผานมา


ประสบความส าเรจในการโคลนนง"แพะ"แคชม"แพะหมาลยพนธหายากของแควนแคเมยร

ส านกขาวตางประเทศรายงานเมอวนท 16 ม.ค. 2555 วา ทมนกวทยาศาสตรมหาวทยาลยเชอร อ แคชเมยร ของอนเดย ประสบความส าเรจในการโคลนนง"แพะ"แคชม"แพะหมาลยพนธหายากของแควนแคชเมยร เพมความหวงทจะเพมจ านวนสตวประเภทนทนยมถกน าไปท าเปนเสอคลม โดยแพะดงกลาวเปนเพศเมย ถกตงชอวา"นร"แปลวา แสงไฟ ในภาษาอารบค


ทมสตวแพทยไทย ประสบความส าเรจ ครงใหญ สรางละมงในหลอดแกวตวแรกของโลก

ท สวนสตวเปดเขาเขยว วนน 31 มนาคม 2553 เวลา 09.00 น. 2553

โดยสามารถพฒนาถงระยะ บลาสโตซส (Blastocyst) หมายถง การปฏสนธในหลอดแกวไดเปนครงแรกของโลก และเมอวนท 30 มนาคม 2553 ไดท าการยายฝากตวออนเขาสทอน าไขของแมละมงอมบญจ านวน 4 ตวโดยแบงเปนตวออนระยะ 2 เซลล จ านวน 2 ตว (แมละ 1 ตวออน) และตวออนระยะ 4 เซลล เขาสแมอมบญอก 2 ตว (แมละ 1 ตวออน)


การโคลนนงชาง แมมมอธ

โคลน “ชางแมมมอธ” ไมยากอยางทคด แตอาจตองใชเวลานานหลายสบป ไมใชเวลาแค 5 ปเหมอนทนกวจยรสเซย-ญปนซงมโครงการคนชพชางโบราณนอางวาจะท าไดส าเรจ โดยชางเอเชยจะเปน“แมอมบญ”ทดทสดเพราะมสายสมพนธใกลเคยงกน ชางแมมมอธหรอชอทางวทยาศาสตรวา แมมมทส ไพรมจเนยส (Mammuthus primigenius) ไดใชชวตทองไปบนโลกใบนเปนเวลากวาลานป โดยครอบคลมอาณาบรเวณตงแตยโรป เอเชยไปจนถงอเมรกาเหนอ แตชางโบราณกหายไปจากไซบเรยเมอประมาณ 10,000 ปกอน แมวายงมแมมมอธแคระเหลอรอดอยบนเกาะแรงเกล (Wrangel Island) ในทะเลอารกตกมาจนกระทงเมอ 3,700 ป กอนกตาม นกวทยาศาสตรไดสกดดเอนเอของชางโบราณทมขนหนาปกปยนอยจากทงงา กระดก และฟนของแมมมอธ ซงเมอมสารพนธกรรมเหลานแลวไลฟไซนแจงวากมความเปนไปไดทเราจะโคลนชางแมมมอธขนมาไดในสกวน


การโคลนนงแกะดดแปลงพนธกรรม

นกวทยาศาสตรจนประสบความส าเรจในการโคลนนงแกะดดแปลงพนธกรรม โดยใชเทคนคทงายขนเรยกวาการโคลนนงดวยมอ เผงเผง (Peng Peng) แกะพนธเมอรโนจน เกดเมอ 26 มนาคม 2555 ทผานมา ทศนยวจย เขตปกครองตนเองซนเจยงอยกร ทางตะวนตกไกลของจน นกวทยาศาสตรไดท าการตดตอพนธกรรม โดยใสยนไขมนชนดดของพยาธตวกลม ซงพสจนแลววาดตอสขภาพของมนษย มาใสในเซลลจากหของแกะเมอรโนอกตว กอนน าเซลลทไดไปใสในไขทยงไมผสมเชอ และฝงในครรภของแมแกะ


เจาะลกดการเพาะสเตมเซลลตวออนมนษย สายพนธไทย!!

ใชแสงซนโครตรอนพฒนา “สเตมเซลล” ส “มะเรงตบ”

เมอเซลลถกการกระตนใหเปนเซลลตบในระยะสดทายแลวนน เซลลตบสามารถท าหนาทไดอยางสมบรณหรอไม ซงเทคนคการวเคราะหจากกลองจลทรรศนอนฟราเรดโดยใชแสงซนโครตรอน สามารถแสดงผลการพฒนาไปสเซลลตบไดอยางชดเจนเปนทนาพอใจมาก คดวาจากนไปจะทดลองในสเตมเซลลตวออนมนษย (Embryonic Stem Cell) หรอดวยสเตมเซลลรางกาย (Adult Stem Cell) ซงจะเปนประโยชนทางการแพทยตอไปในอนาคต


เปลยนเซลลผวหนงใหเปนเซลลตนก าเนดกอนพฒนาเปนเซลลกลามเนอหวใจ หวงใชรกษาผปวยหวใจลมเหลว

เบองตนทดลองในสตว

นบเปนขาวดส าหรบผปวยโรคหวใจลมเหลว ททมนกวจยจากศนยการแพทยรามบาม (Rambam Medical Center) ในเมองไฮฟา ประเทศอสราเอล ไดทดลองน าเอาเซลลผวหนงจากผปวยโรคหวใจลมเหลวทเปนชายจ านวน 2 คน มาผสมเขากบยนและสารเคมทมสตรเฉพาะ เพอท าการสรางเซลลตนก าเนด หรอสเตมเซลลขนในหองปฏบตการ และพฒนาเปนเซลลทตองการ


การผลตลกลง ไคเมรา” (chimera)

ลกลงทเกดจากกลมเซลลอวยวะตางๆ ของลงหลายตววา “ไคเมรา” (chimera)

ลงไคเมรามความส าคญตอการพฒนาการศกษาเกยวกบตวออน ซงมขอจ ากดเมอศกษาในหน โดยการวจยครงนบบซนวสรายงานวานกวทยาศาสตรไดใหก าเนดลกลงรสส (rhesus monkey) ทปกตและแขงแรง ซงเกดจากผสมเซลลของลง 6 ตวทมความแตกตางกนอยางชดเจน “เซลลเหลานนไมไดหลอมรวมกน แตอยดวยกนแลวท างานรวมกนเพอกอตวเปนเนอเยอและอวยวะ”


Dolion

มนนาจะเปนตวอยางทโดดเดน ท สดของวทยาศาสตรท สามารถน า DNA มาใชไดอยางเหลอเชอ Dolion เปนการ ดดแปลงพนธกรรมระหวางสงโตและสนข จนไดผลตผลสตวเหลอเชอน (บนโลกมสตวชนดนแคสามตวและมนอยใน หองปฏบตการ ภาพขางบนมชอวา Rex ซงเปนตว แรก)


Lemurat

ความมงคงของคนรวยชาวจนก าลงเพมขน พวกเขาก าลงมองสตวเลยงทแปลกใหมเอาไวโออวดเงนทองของพวกเขาและนนเองจงเปนทมาของบรษทวจยทางการแพทยและวทยาศาสตรจนในการ แขงขนผลตสตวขามสายพนธใหประสบผลส าเรจมากทสด (เพอการเงน) จนททสดพวกเขากไดแมวพนธใหมทเกดจากการผสมระหวางพวกลงและแมว ท าใหไดสตวทมขนนมหลายสของแมว และหางลายและตาเหลอง ทมกพบในสตวจ าพวกลง โดยทวไปมนไมอนตราย และชอวทยาศาสตรคอ Prolos Fira


Umbuku Lizard

เปนสงมชวตชนดเดยวทไมม เหตผลหรอวตถประสงค ในการดดแปลงพนธกรรม แตเปนเครองพสจนวาสามารถท าได โดยพนธกรรมในซมบบเว ไดจดการดดแปลงใหตกแกสตวพนเมองทมขนาดเลกและหายากในแอฟรกา โดยท าใหมนบนได แลวตงชอใหมวา Umbuku Lizard


ปลามาลายเรองแสงเปน ปลาทไมไดพบเหนในธรรมชาต(แนนอน) เพราะมนเกดจากการดดแปลงพนธกรรม โดยน ายนจากแมงกะพรนหรอดอกไมทะเลชนดพเศษ ซงควบคมการสรางโปรตนทเรองแสงไดเองตามธรรมชาตใน ไปใสไวในสายของดเอนเอทท าหนาทควบคมลกษณะทางพนธกรรมของปลามาลาย จงท าใหปลามาลายซงปกตมลกษณะใสและไมเรองแสง เปลยนแปลงลกษณะกลายไปเปนปลามาลายทเรองแสงได

การผลตปลามาเรองแสง เรยกวา “โกลฟช” (GloFish)


Cats glow

แมวเรองแสงเกดจาก ดดแปลงพนธกรรมโดยนกวทยาศาสตรชาวเกาหลใต ท าใหแมวสามารถเรองแสงไดในความมดเมอสมผสกบแสงอลตราไวโอเลต โดย กง อลคน ผเชยวชาญดานโคลนนง มหาวทยาลยแหงชาตยองซง ไดสรางแมวขนมา 3 ตว แมวเหลานถกดดแปลงพนธกรรมในสวนของยนทผลตโปรตนฟลออเรสเซนต นบเปนครงแรกในโลกทมการโคลนแมวทถกดดแปลงยนดงกลาวตอนแรกพวกเขา ไดแมว 3 ตว แตตอนนเหลอรอดชวตเพยง 2 ตว และเตบโตจนมน าหนก 3 กก. และ 3.5 กก. โดยวตถประสงคใน การทดลองนกเพอน า เทคโนโลยไปใชในการโคลน แมวทมยนผดปกต รวมทงม ประโยชนในการพฒนาการรกษาโรคโดยใชเซลลตนก าเนดหรอสเตมเซลล หรอจะน ามาใชในการโคลน สตวใกลสญพนธชนดตางๆ เชน เสอ เสอดาว และแมวปากยงได



เพอพฒนาพนธสตว ใหมคณคาทางอาหารแกมนษยมากยงขน

ในขณะทศกยภาพในการเลยงสตว และพนทในการเลยงมจ ากด เชน

ไดพบวธเปลยนยนในหม แลวท าใหลกหมโตเรวกวาปกต ถงรอยละ 40 ม

น าหนกหนก 92 ปอนด หมธรรมดาจะหนกเพยง 65 ปอนด และมขนาดใหญกวา

หมปกต ในขณะทกนอาหารลดลง 25% หมเหลานขบถายของเสยลดลงมาก


สตวอนๆ เชน วว สตวปก สตวน าตางๆ กถกปรบปรงพนธ จดประสงคสวน

ใหญ คอ โตเรว ใชอาหารนอย คาใชจายนอยลง ทนทานโรคและแมลง ใหผลผลต

มาก เทคโนโลยนเกษตรกรทผลตสตวสนใจกนมาก ตวอยางสตวอนๆ เชน ววท

ทนโรคและแมลง ไขทมโคเลสเตอรอลนอยลง ปลาทนาโตเรวตานทานโรค


องกฤษไฟเขยวใหนกวทยาศาสตรดดแปลงพนธกรรมตวออนมนษยเพอการวจยได ครงแรกในประวตศาสตรองกฤษ

http://hilight.kapook.com/view/132340


ส านกขาว CNN ระบวา การดดแปลงพนธกรรมตวออนมนษย ไดรบอนญาตใหท าเพอจดประสงคในการวจยเทานน เพอใหนกวทยาศาสตรไดท าความเขาใจเกยวกบพฒนาการของตวออนระยะตาง ๆ แตยงคงเปนเรองทผดกฎหมายหากเอามาใชในการสรางตวออนทออกแบบได แลวฉดเขาไปในรางกายของผหญง ส าหรบการวจยทจะมการดดแปลงพนธกรรมตวออนนน ไดรบอนญาตจากส านกงานคพภวทยาและการผสมพนธมนษย นกวทยาศาสตรจะเนนศกษาพฒนาการของไขทผสมแลวในชวง 7 วนแรก ซงเปนชวงทไขจะมพฒนาการจากเซลลเซลลเดยวไปเปน 250 เซลลโดยประมาณ

http://www.kapook.com/webout.php?url=http://edition.cnn.com/2016/02/01/health/genetically-modified-embryos-dna-uk-scientists/index.html

http://www.kapook.com/webout.php?url=http://edition.cnn.com/2016/02/01/health/genetically-modified-embryos-dna-uk-scientists/index.html


ปลาแซลมอนพนธใหมทเอกชนในสหรฐฯ พฒนาขน โตเรวกวาแซลมอลธรรมชาตสองเทา แตคณคาทางอาหารไมแตกตาง เตรยมจดประชมสาธารณะหาขอสรปกอนผลตสตลาด ดานองคกรไมแสวงหาก าไรคดคาน พรอมเรยกรองใหศกษาระดบคลนก ทดสอบผลขางเคยงตอสขภาพคนบรโภค ปลาแซลมอนดดแปรพนธกรรมหรอจเอมโอ (GMO) ทก าลงกลาวถงอยนมชอทางการคาวา "แอดเวนเทจ แซลมอน" (AquAdvantage salmon) ทพฒนาขนดวยเทคนคทางพนธวศวกรรมโดยอะควา เบาท เทคโนโลจส องค (Aqua Bounty Technologies Inc.) มคณสมบตโตเรวเปน 2 เทาของปลาแซลมอนแอตแลนตกโดยทวไป ความส าเรจในการพฒนาปลาแซลมอนดงกลาว นบวาส าคญอยางยงตออะควาเบาททเปนเพยงบรษ ทเลกๆ แตสามารถตอกเสาเขมของอนาคตไวบนเทคโนโลยได และหลงจากทเจาหนาทของสหรฐฯ ใหขอคดเหนตอเรองนในทางบวกเมอวนท 3 ก.ย. ทผานมา อะควาเบาทกสามารถเพมสวนแบงในตลาดแซลมอนไดเปน 26%

ปลาแซลมอนโตกวาปกต


นกวทยาศาสตรประเทศญป นพฒนา “ หน ” ทสงเสยงรองเหมอนนกไดโดยบงเอญ ผานการตดตอพนธวศวกรรมทตงใจจะผลตหนขาสนและมหางใหมรปรางเหมอนสนขดชชนด กลายเปนววฒนาการใหมทอาจน ามาตอยอดพฒนาเรองระบบภาษาและการพดของมนษยในอนาคต ผลงานครงนเปนของมหาวทยาลยโอซากา น าโดยอารคน อชมระ ตดตอพนธกรรมของหนใหเหมอนการกลายพนธ ซงเปนหนทางววฒนาการของสงมชวตตามธรรมชาต ไดหนทจะรองหวดหววเมอถกน าไปอยในสภาพแวดลอมใหม หรอเมอตวผเจอตวเมยหลงตดตอพนธกรรม เราตรวจดหนเกดใหมทกวน ทกตวแลววนหนงกพบวามหนทรองเพลงไดเหมอนนก จากทแรกทคดวาจะพบวารปรางผดปกตไปตามทตงใจ ตอนนเรามหนทรองไดเหมอนนกกวา 100 ตวแลว " อชมระ กลาว หนเปนสตวเลยงลกดวยนม มความใกลชดกบมนษยมากกวานก จงดกวาถาน ามาศกษาเรองระบบภาษาและการพดของมนษย

หนรองเหมอนนก


งานวจยนน าโดย ศ.มารค โพสต (Prof. Mark Post) จากมหาวทยาลยมาสทรคท (Maastricht University) ภายใตโครงการมลคานบ 10 ลานบาท ซงไดน าเอาเซลลจากววแลวเปลยนใหเปนรวกลามเนอซงน ามารวมกนเปนกอนเนอได

จากสกดเอาสเตมเซลลจากเนอเยอกลามเนอวว และในหองปฏบตการเซลลเหลาน ไดรบการเพาะเลยงดวยสารอาหารเคมเพอชวยใหเซลลเตบโตและเพมจ านวน สามอาทตยหลงจากนนกมสเตมเซลลเปนลานเซลล ซงจะถกน าไปใสในจานเพาะเลยงเลกๆ ทเซลลเชอมตดกนกลายเปนรวกลามเนอประมาณ 1 เซนตเมตร และหนาไมกมลลเมตร

ดวยการเตม "ไมโอโกลบน" (myoglobin) สารประกอบทเกดตามธรรมชาต ทมอยในเซลลกลามเนอของสตวมระดกสนหลง และสตวเลยงลกดวยนมทวไป โดยเธอบอกวาหากท าไมเหมอน และรสชาตไมคลายเนอวว กไมใชตวเลอกทจะมาแทนทได

In vitro meat


ซงท าใหเกดการผลตปกตของยนทชอวา Myostatin ( เปนยนทควบคมการสรางกลามเนอ ใหสมดลยกบปรมาณไขมน ) เมอยน Myostatin ท างานนอยลง ท าใหววสายพนธเบลเยยน มกลามเนอเพมขนอยางผดปกต คอท าใหเกดกลามเนอสองชน ( Double-Muscle )

การศกษายนทควบคมการสรางกลามเนอ


โคเบลเยยนบล (Belgian Blue Cattle)






อาจมปญหาตอสขภาพของมนษย

มผลกระทบตอส งแวดลอม โดยเฉพาะอยางย งความ

หลากหลายทางชวภาพ (biodiversity)

ทางดานคณธรรม จรยธรรม (animal welfare)

ดจรง หรอเปลา ???


แนวทางการพฒนารวมระหวางพชและสตว

ทางดานสตว: •ระหวางสตวชนดเดยวกนแลกเปลยนยนกน •ระหวางสตวตางชนดกนแลกเปลยนยนกน •ระหวางสตวกบสงมชวตขนาดเลก

ทางดานพช: ระหวางพชชนดเดยวกนแลกเปลยนกน ระหวางพชตางชนดกนแลกเปลยนยนกน ระหวางพชกบสงมชวตขนาดเลก

การแลกเปลยนระหวางพชกบสตว


แนวคดในการน าความรทางวทยาศาสตรมาใชประโยชนสงสด




Fern Spider

แมงมม เฟรนไมซ ากนในรายการทเอาสตวและพชมารวมกน เปนการดดแปลงพนธกรรมโดยใช แมงมมพนธในอตาลชอ Wolf spider (Lycosa tarantula) และ ponga fern (Cyathea dealbata) วตถประสงคในการผสมพนธมหศจรรยนคอการศกษาอตราการรอดของแมงมมใน ธรรมชาต การทดลองนเปนของ ในนวซแลนด แตผลการศกษายงไมเผยแพร


คนเหมอนตนไม ?

ตนไมเหมอนคน ?


ประโยชนของการพฒนาหรอแนวทางเพอการพฒนา

การรเรมคนควาหาทรพยากรธรรมชาตมาใชประโยชน (search for utilization of unused resources) การสรางทรพยากรใหม การใชทรพยากรและความรใหเกดประโยชนสงสด



o Gene bank

o เปนการเกบอนรกษยนทมความส าคญๆ เพอใชในการขยายพนธตอไปในอนาคต และไมใหสตวสญพนธ

o เกบในรปของ DNA, Ovum, Sperm เปนตน

o แชแขงใน ไนโตรเจนเหลว -196 degree


Medical Diagnostics Vaccines Therapeutics Drugs Medical products Food healthy


Useful application

• อายยนยาวขน • การรกษางาย และรวดเรว • ก าหนดและควบคมโรคตางๆ ไดงายขน • เพมแนวทางการรกษา •ทางเลอกในการรกษา • สขภาพดขน •ขอมลการศกษาวจยมความรมากขน

การผลตวคซน: วคซนทกชนดนบวาเปนผลตภณฑเทคโนโลยชวภาพเชนเดยวกน วคซน อาจเตรยมไดจากเซลลของตวกอโรคทงหมด (Whole cells) หรอเตรยมจากเปลอกหมตวเชอ (Capsule) หรอ เตรยมจากสวนขนละเอยดรอบตวเชอ (Pilli) กได


สารกระตนการสรางภมคมกนโรค: ผนงเซลลของจลนทรยบางชนด มสวนประกอบของสารในกลม polysaccharides (เชน Oligosaccharide และ Peptidoglycan เปนตน) สารพวกน มคณสมบตในการเกาะจบจลนทรยตวกอโรค และสามารถกระตนใหรางกายสรางภมคมกนโรคไดดขน ผลตภณฑในกลมน มตงแตการใชตวเซลล (Whole cell), สกดเพยงบางสวน เชน สาร Oligosaccharide จากผนงเซลลของยสต แบคทเรย Pediococcus spp. และ Lactobacillus บางสายพนธ



Insulin hormone produced by bacteria

Insulin, first produced as a medicine, it was produced from the pancreas of cattle that had been slaughtered, the process was expensive and some people were allergic to it.

The treatment for diabetes is to give patients daily doses

Technique are;

-Human DNA is extracted -Splice into the bacteria (E. coli bacteria), all bacteria reproduced from the genetically altered bacteria have the insulin manufacturing genes -Remove to the fermentation tanks


The production of bST by biotechnology

1. Gene selection, DNA technique

2. Transfer gene to microbial strains

3. Up-scale of production, fermentation

4. Purification

5. Treats in the animals


การขยาย/เพมก าลงการผลตจากจลนทรย


Concepts of this part is “Applied the biotechnology in dairy cow for feed, growth, production and reproduction”

The genetic engineering of dairy cattle “High protein milk”

composition and function of milk protein for human consumption

น ายอย หรอ เอนไซม : น ายอยทสรางจากสตวแตละชนด มความสามารถในการยอยวตถดบอาหารสตวไดแตกตางกน เมอใหสตวกนวตถดบบางชนดแลว สตวไมสามารถยอยได ท าใหสนเปลองวตถดบ ดงนนเปาหมายของการใชวตถดบในปรมาณนอย แตใหเกดประโยชน (ยอย) ไดดทสด ปจจบนจงไดมการผลตน ายอย ทงชนดจ าเพาะ เชน น ายอยทยอยสารกลแคน (Glucanase) หรอในรปของน ายอยรวม (Enzyme cocktail) มาใชผสมในอาหารสตว ท าใหสามารถลดปรมาณการใชวตถดบได และสตวเจรญเตบโตไดด น ายอยทกลาวถงน คอผลตภณฑทไดจากกระบวนการสนดาป (Metabolic products) ซงสวนใหญมาจากกระบวนการหมกของจลนทรย



o การยายฝากยนทผลตเอนไซน ไฟเตส (Phytase) o ในหมเพอใหลกหมสามารถสรางเอนไซนนไดเองจากตอมน าลาย o เอนไซนนจะชวยการสารอาหารใหได ฟอสฟอรส (Phosphorus) ใชหมเพศผ และเพศเมยเพอผลต ไขทปฏสนธแลว(fertilized egg) หายนทท าหนาทผลตเอนไซน และฉกยนเขาทนวเคลยสของอสจ ยายฝากตวออนไปยงตวรบ ลกหมเกดมาจะมเอนไซน

การสรางหมทผลตเอนไซนในตว

วตามน : วตามน เปนผลตภณฑจากกระบวนการสนดาปทเกดขนตามธรรมชาตจากการผลตของจลนทรย เชน กากเบยร จะมสวนประกอบของวตามน บ หลายชนด เปนตน

โปรตน และกรดอะมโน : ตวเซลลของจลนทรยหลายชนด มสวนประกอบของโปรตน และกรดอะมโน



การผลตสารทใชส าหรบคนทเปนโรคโลหตจาง

การยายฝากยนทผลตสารในหม

รดน านมหมแลวสกดสารเพอน าไปใชส าหรบคนปวย

การผลตสารเพอใชในมนษย

สารเสรมชวนะ: หรอ ทเรยกวา โปรไบโอตก เปนผลตภณฑทางเทคโนโลยชวภาพ ทอาจกลาวไดวา ผลตภณฑกลมน เปนทรจกมากทสดในวงการการเลยงสตว สารเสรมชวนะ ประกอบดวยกลมของจลนทรยทมคณประโยชน ไดแก แบคทเรย (Bacteria) ยสต (Yeasts) และรา (Fungi) โดยเฉพาะพวกแบคทเรย ทสามารถสรางกรดแลคตค และกรดไขมนระเหย (Lactic acid and Volatile Fatty acid) ความส าคญของสารเสรมชวนะ นอกจากจะสรางกรด เพอยบยงการเจรญของจลนทรยตวกอโรคแลว ยงมความสามารถในการเจรญทวจ านวนไดรวดเรว เบยดบง หรอขม และแขงจลนทรยทกอโรคไดอกดวย และสารเสรมชวนะน ตวเซลลยงประกอบดวยสารส าคญ ในการกระตนการสรางภมคมกนโรค พวก polysaccharide และ peptidoglycan อกดวย มผอธบายถงการทจลนทรยพวกน สามารถสรางสารคลายปฏชวนะ ท าลายจลนทรยอน โดยเฉพาะตวทกอโรคไดเชนเดยวกน



การถนอมอาหาร: การถนอมอาหารโดยใชจลนทรย ไดแก การหมก และดองอาหาร เชน การท านมเปรยว แหนม ผกดอง เปนตน

เพมคณคาทางอาหาร: เชน จลนทรยจะสรางน ายอย เพอยอยน าตาลแลคโตสในน านม ใหไดเปนน าตาลกลโคส และน าตาลกาแลคโตส ซงมนษยสามารถน าไปใชได

อตสาหกรรมการผลต: เชน การผลตเหลาองน เบยร แอลกอฮอล ทน ามาใชเปนเชอเพลง และใชฆาเชอ เปนตน


Environmental Environmental monitoring

Pollution prevention

Bioremediation


Useful application

• ลดมลภาวะตางๆ • เฝาระวงการเปลยนแปลงทเกดขนไดทนเวลา • สงแวดลอมเหมาะแกการด ารงชพของสงมชวต • การพยากรณไดแมนย ามากขน • ลดความเสยหายตอชวตและทรพยสน

กลมยอยสลาย อนทรย และอนนทรยสาร: จลนทรยหลายชนด

โดยเฉพาะแบคทเรย ท าหนาทในการยอยสลายของเสยทงหมด ใหกลายเปนโมเลกลขนาดเลกมาก จนพชชนสง และพชเซลลเดยว สามารถดดซบสารอาหารไปใชประโยชนได ปจจบนสามารถเพาะเลยงจลนทรย เพอน ามาเปนผลตภณฑทใชในการยอยสลาย และควบคมคณภาพของน าเสยจากฟารม อยางแพรหลาย



สารสกดจากพช : สารสกดจากพชบางชนด มคณสมบต เปนสาร

ท าลายศตรพช หรอ ออกฤทธท าลายแบคทเรยบางชนดได

การขยาย และการปรบปรงพนธสงมชวตทงหลาย การน าผลผลตจากสงมชวต ไปแปรรปเปนอาหาร หรอยา กระบวนการทใชแปรรปผลผลตดงกลาวในระดบโรงงาน กระบวนการทใชสงมชวต เชน จลชพ ในการบ าบดน าเสย และรกษาสภาพแวดลอม การน าของเสยจากสงมชวตไปใชประโยชน เชน น าไปท าปย เทคโนโลยทเกยวของ ไดแก 1. การตดตอยน (genetic engineering) เทคโนโลยดเอนเอสายผสม (recombinant DNA) และเทคโนโลยโมเลกลเครองหมาย (molecular markers) 2. การเพาะเลยงเซลล และการเพาะเลยงเนอเยอ (cell and tissue culturing) พช และสตว 3. การใชประโยชนจาก จลนทรยบางชนด หรอใชประโยชนจากเอนไซมของจลนทรย


สรปเทคโนโลยชวภาพทใชประโยชนได


อาหารแหงอนาคต


Coming Soon

Documents

Coming Soon!??!! - biotech.mju.ac.th of bio-technology.pdf · เทคโนโลยีชีวภาพ (Biotechnology) เป็นความรู้ หรือ วิชาการที่สามารถน