การเปลี่ยนรูป การแปรรูป การแปลง แต่พอนำคำนี้ไปใช้ในงานด้านพันธุวิศวกรรม หลายคนอาจสงสัยว่ามีความหมายถึงอะไร
งานด้านพันธุวิศวกรรมเป็นงานเกี่ยวกับการทำให้สิ่งมีชีวิตมีลักษณะตามต้องการโดยอาศัยการส่งถ่ายดีเอ็นเอที่ควบคุมลักษณะดังกล่าวเข้าไปในสิ่งมีชีวิตนั้น ดังนั้นงานด้านพันธุวิศวกรรมต้องอาศัยหลายขั้นตอนจนกว่าจะได้สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะตามต้องการ ขั้นตอนหลักๆ ได้แก่ การสกัดแยกดีเอ็นเอทั้งหมดจากเซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะตามต้องการแสดงออกอยู่แล้วตามธรรมชาติ การแยกเอาเฉพาะดีเอ็นเอที่ควบคุมลักษณะตามต้องการออกจากดีเอ็นเอที่แยกได้ดังกล่าวทั้งหมด การเชื่อมต่อดีเอ็นเอที่ควบคุมลักษณะตามต้องการเข้ากับดีเอ็นเอพาหะ (ดีเอ็นเอที่ทำให้ดีเอ็นเอที่ควบคุมลักษณะตามต้องการเพิ่มจำนวนและแสดงออกได้ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่ต้องการแสดงออกลักษณะนั้น) การทำให้ดีเอ็นเอพาหะที่ได้รับการเชื่อมต่อดังกล่าวเข้าไปในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตที่ต้องการแสดงออกลักษณะนั้น หรือขั้นตอน transformation นั้นเอง ตัวอย่างผลงานที่เกิดจากงานด้านพันธุวิศวกรรมคือ การทำให้เซลล์แบคทีเรียผลิตอินซูลินของคน แล้วนำอินซูลินที่ได้มารักษาโรคเบาหวาน ซึ่งสามารถทดแทนการผลิตอินซูลินแบบเดิมที่ได้จากการสกัดจากตับอ่อนของหมูหรือแกะ ซึ่งยุ่งยากและมีราคาแพง
เซลล์แบคทีเรีย E. coli เป็นเซลล์ที่นิยมใช้เป็นเซลล์ผู้รับในขั้นตอน transformation เนื่องจากเป็นเซลล์ที่ได้รับการศึกษามาเป็นเวลานาน ไม่ก่อโรค เลี้ยงง่าย โตเร็ว เพิ่มจำนวนได้มากมายมหาศาลในเวลาอันสั้น ทำให้ดีเอ็นเอที่ควบคุมลักษณะตามต้องการเพิ่มขึ้นมากมาย ดังนั้นแสดงออกเกิดเป็นโปรตีนจำนวนมากในเวลาอันสั้น ดังนั้นได้มีการพัฒนาดีเอ็นเอพาหะเพื่อให้ดีเอ็นเอที่ควบคุมลักษณะตามต้องการแสดงออกได้ในเซลล์ E. coli ขึ้นมากมาย พลาสมิดซึ่งเป็นดีเอ็นเอที่นอกเหนือจากดีเอ็นเอที่ควบคุมพันธุกรรมพื้นฐานของแบคทีเรียนิยมนำมาพัฒนาเป็นดีเอ็นเอพาหะเพื่อใช้กับเซลล์ E. coli การทำให้พลาสมิดที่เชื่อมต่อกับดีเอ็นเอที่ควบคุมลักษณะตามต้องการเข้าสู่เซลล์ E. coli (transformation) มีหลายวิธีแต่วิธีที่นิยมใช้ทั่วไปเพราะง่ายและมีราคาถูกทำได้โดยเริ่มจากทำให้เซลล์ E. coli พร้อมรับพลาสมิด เรียกเซลล์นี้ว่า competent cell การทำให้เซลล์ E. coli กลายเป็น competent cell ต้องใช้สารเคมี เช่น calcium chloride มาสัมผัสกับเซลล์นั้น หลังจากนั้นนำ competent cell ที่ได้ผสมกับพลาสมิดที่อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส แล้วปรับอุณหภูมิของส่วนผสมนี้อย่างรวดเร็วโดยแช่ในอ่างน้ำอุ่นที่อุณหภูมิ 42 องศาเซลเซียส ผลก็คือพลาสมิดสามารถผ่านเข้าสู่เซลล์ E. coli ได้
ดังนั้น transformation จึงเป็นขั้นตอนที่สำคัญขั้นตอนหนึ่งของงานด้านพันธุวิศวกรรม ถ้าขั้นตอน transformation ประสบผลสำเร็จจะทำให้งานด้านพันธุวิศวกรรมประสบความสำเร็จด้วย ผลสำเร็จของขั้นตอน transformation ของพลาสมิดเข้าสู่เซลล์ E. coli ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น พลาสมิดที่มีรูปร่างและขนาดเล็กจะเข้าเซลล์ได้ดีกว่า เซลล์เจริญในระยะ log phase เหมาะแก่การนำมาเตรียม competent cell มากกว่า ถ้าใช้ dimethyl sulfoxide ในการเตรียม competent cell จะให้ผลสำเร็จของ transformation สูงกว่าใช้ calcium chloride ดังนั้นต้องมีการควบคุมปัจจัยที่มีผลต่อความสำเร็จของขั้นตอน transformation ให้เหมาะสมเพื่อให้งานด้านพันธุวิศวกรรมประสบความสำเร็จ
ที่มา :
1. สุรินทร์ ปิยะโชคณากุล. (2543). พันธุวิศวกรรมเบื้องต้น. พิมพ์ครั้งที่ 1. กรุงเทพฯ : ภาควิชาพันธุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.
2. นำชัย ชีววิวรรธน์ และคณะ. (2546). ดีเอ็นเอ : ปริศนาลับรหัสชีวิต. ปทุมธานี : ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ.
3. University of Nebraska-Lincoln. What is genetic engineering and how does it work?. Retrieved May 21, 2012. from http://agbiosafety.unl.edu/basic_genetics.shtml
คัดลอกจาก : http://www.nstda.or.th/nstda-knowledge/8443-transformation
