สร้างปลาม้าลายเรืองแสงได้อย่างไร? ปลาม้าลายเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์นิยมใช้เป็นต้นแบบ (model) ในการศึกษาพัฒนาการของตัวอ่อนสัตว์มีกระดูกสันหลังและลักษณะต่างๆ ทางพันธุศาสตร์ สำหรับปลาม้าลายเรืองแสงนั้น สร้างขึ้นเป็นครั้งแรกโดยทีมนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์นำโดย ดร. ซีหยวน กง (Dr. Zhiyuan Gong) โดยมีจุดมุ่ง-หมายเพื่อใช้ปลาม้าลายเรืองแสงเหล่านี้เป็นตัวชี้วัด (indicator) ปริมาณสารพิษ (toxin) หรือสภาพความเป็นพิษของแหล่งน้ำ โดยเป้าหมายในขั้นสุดท้ายที่ต้องการก็คือ ปลาม้าลายที่จะเรืองแสงก็ต่อเมื่อมีสารพิษปะปนอยู่ในแหล่งน้ำนั้น แต่เพื่อเป็นการพิสูจน์ความเป็นไปได้ของแนวคิด และทดสอบกระบวนการต่างๆ ที่จำเป็นต้องใช้ในการสร้างปลาม้าลายลักษณะพิเศษจำเพาะดังกล่าว จึงต้องมีการสร้างปลาม้าลายที่เรืองแสงตลอดเวลาขึ้นก่อน ซึ่งก็ทำให้ได้ปลาม้าลายเรืองแสงที่มีลักษณะสวยงาม และเป็นที่ต้องการของผู้เลี้ยงปลาสวยงาม นอกจากกลุ่มของนักวิจัยชาวสิงคโปร์แล้ว กลุ่มนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติไต้หวันก็ประสบความสำเร็จในการสร้าง ปลาม้าลายเรืองแสงสีเขียว (ในชื่อ TK-1) เช่นกัน และไต้หวันเป็นประเทศแรกที่อนุญาตให้มีการจำหน่ายปลาม้าลายเรืองแสงดังกล่าว ตั้งแต่ปี 2546
ปลาม้าลายเรืองแสงเกิดการใช้เทคนิคพันธุวิศวกรรม (genetic engineering) นำยีน (หรือสายของดีเอ็นเอสายหนึ่ง) ที่ได้จากแมงกะพรุนหรือดอกไม้ทะเลชนิดพิเศษ ซึ่งควบคุมการสร้างโปรตีนที่เรืองแสงได้เองตามธรรมชาติในตัวสิ่งมีชีวิตนั้นๆ หากได้รับการกระตุ้นด้วยช่วงความยาวคลื่นแสงที่เหมาะสม ไปใส่ไว้ในสายของดีเอ็นเอที่ทำหน้าที่ควบคุมลักษณะทางพันธุกรรมของปลาม้าลาย จึงทำให้ปลาม้าลายซึ่งปกติมีลักษณะใสและไม่เรืองแสง เปลี่ยนแปลงลักษณะกลายไปเป็นปลาม้าลายที่เรืองแสงได้ เช่นเดียวกับแมงกะพรุนหรือดอกไม้ทะเลที่เป็นเจ้าของดีเอ็นเอนั้นๆ
เมื่อฉีดดีเอ็นเอควบคุมการสร้างโปรตีนเรืองแสงเข้าในเซลล์ไข่ของปลาม้าลาย และคัดเลือกด้วยวิธีการที่เหมาะสม ตัวอ่อนส่วนหนึ่งจะพัฒนาจนเป็นปลาม้าลายเรืองแสง (ขวาสุด) ซึ่งแตกต่างจากปลาม้าลายทั่วไป (ซ้ายสุด)
โปรตีนเรืองแสงสีเขียวในแมงกะพรุน และโปรตีนเรืองแสงสีแดงในดอกไม้ทะเล เป็นแหล่งกำเนิดของแสงสีต่างๆ ในปลาม้าลายเรืองแสงที่สร้างขึ้น
การเรืองแสงของปลาม้าลายเกิดขึ้นได้อย่างไร? และ ทำไมจึงเรืองได้หลากหลายสี?
การเรืองแสงเกิดจากการยีนหรือดีเอ็นเอที่ใส่เข้าไปในปลาม้าลายนั้นสร้างโปรตีนชนิดหนึ่งขึ้น โปรตีนดังกล่าวเมื่อได้รับการกระตุ้นด้วยแสงในช่วงความยาวคลื่นที่เหมาะสม จะปล่อยแสงอีกช่วงคลื่นหนึ่งออกมา เช่น เมื่อได้รับแสง UV แล้วจะปล่อยแสงสีเขียวออกมา เป็นต้น ดังนั้น เราจึงสามารถทำให้ปลาม้าลายเรืองแสงได้ด้วยการฉายแสงที่มีความยาวคลื่นที่เหมาะสมไปที่ปลาเหล่านี้ สำหรับสีที่แตกต่างกันนั้น ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของโปรตีนดังกล่าวที่แตกต่างกันเพียงเล็กน้อย โดยที่ความแตกต่างดังกล่าวเป็นกระบวนการที่สามารถทำให้เกิดขึ้นได้ในห้องทดลอง
สร้างปลาม้าลายเรืองแสงเพื่อประโยชน์อะไร?
โครงสร้างจำเพาะของโปรตีนเรืองแสง เป็นตัวกำหนดแสงสีต่างๆ ของปลาม้าลายเรืองแสง
ปลาม้าลายเรืองแสงในตู้ปลา (ซ้าย) และเมื่อถ่ายภายใต้แสงธรรมชาติและแสง UV (กลางและขวา ตามลำดับ)
ปลาม้าลายเรืองแสงเองเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่?
มีการจำหน่ายปลาม้าลายเรืองแสงสีแดงในชื่อ โกลฟิช (GloFish) เป็นครั้งแรกในประเทศสหรัฐฯ ในเดือนมกราคม 2547 โดยก่อนหน้านั้น มีการทดลองเพื่อตรวจสอบประเมินความเสี่ยงอย่างเข้มงวดเป็นเวลานานกว่า 2 ปี จนในที่สุด องค์การอาหารและยา (Food and Drug Administration, FDA) ของประเทศสหรัฐฯ ก็อนุญาตให้จำหน่ายได้ โดยระบุชัดเจนว่า “ไม่มีหลักฐานว่าปลาม้าลายดังกล่าวมีอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าปลาม้าลายทั่วไปแต่อย่างใด” สามารถดูข้อมูลได้ที่ http://www.fda.gov/bbs/topics/NEWS/2003/NEW00994.html
จึงอาจนับได้ว่า ปลาม้าลายเรืองแสงเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนตัวอย่างหนึ่ง ในการประยุกต์ใช้ประโยชน์อย่างหลากหลายแนวทางจากปลาดัดแปลงพันธุกรรม ไม่ว่าจะเป็นในแง่ของการศึกษาวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การปกป้องสิ่งแวดล้อม การใช้เป็นสัตว์เลี้ยงสวยงาม ตลอดไปจนถึงการใช้เป็นสื่อการเรียนรู้ เพื่อดึงดูดให้เยาวชนหันมาสนใจเรื่องทางวิทยาศาสตร์มากยิ่งขึ้น
กระทู้ร้อนแรงที่สุดของวันนี้
กระทู้ล่าสุด
รูปเด่นน่าดูที่สุดของวันนี้
