เว็บสล็อต การใช้ข้อมูล RNA ของพืชจากต้นกล้าข้าวโพดอายุ 2 สัปดาห์ Shinhan Shiu ได้แสดงให้เห็นว่าเกษตรกรและนักวิทยาศาสตร์สามารถปรับปรุงการคาดคะเนลักษณะพืชผลในวัยผู้ใหญ่ได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเปรียบได้กับวิธีการที่ใช้อยู่ในปัจจุบันโดยใช้ DNA เช่น ข้อมูลทางพันธุกรรม (ภาพ: เคิร์ต Stepnitz)
แพทย์ที่วินิจฉัยผู้ป่วยอายุ 50 ปีจากการตรวจเลือดในช่วงวัยเด็กของผู้ป่วยจะเป็นเรื่องที่คิดไม่ถึง
อย่างไรก็ตาม การพูดโดยสังเขปนั้นเป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์
ของมหาวิทยาลัยมิชิแกนสเตททำกับข้าวโพด การใช้ข้อมูล RNA ของพืชจากต้นกล้าข้าวโพดอายุ 2 สัปดาห์ Shinhan Shiu ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาพืชและคณิตศาสตร์เชิงคำนวณ วิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ ได้แสดงให้เห็นว่าเกษตรกรและนักวิทยาศาสตร์สามารถปรับปรุงการทำนายลักษณะพืชผลในวัยผู้ใหญ่ได้อย่างแม่นยำ ซึ่งเปรียบได้กับแนวทางปัจจุบันโดยใช้ DNA กล่าวคือ ข้อมูลทางพันธุกรรม
“วิธีการเพาะพันธุ์แบบดั้งเดิมต้องใช้เวลาหลายเดือนถึงหลายปี ซึ่งสามารถรักษาได้หากเราสามารถทำนายลักษณะที่ต้องการได้จาก DNA และ RNA โดยไม่ต้องเติบโต โดยไม่ต้องวัดลักษณะที่แท้จริงโดยตรง” Shiu ผู้เขียนอาวุโสของบทความที่ปรากฏในรายงาน ฉบับปัจจุบัน ของThe Plant Cell “เพื่อดำเนินเรื่องเล็ก ๆ น้อย ๆ ด้านการแพทย์ของมนุษย์ มันเหมือนกับการจัดลำดับอาร์เอ็นเอของทารกและวิเคราะห์ลักษณะที่ทารกอาจพัฒนาต่อไปในชีวิต”
Shiu รู้สึกทึ่งกับการใช้วิธีการคำนวณเพื่อแก้ปัญหาวิวัฒนาการและคำถามทางชีววิทยาของจีโนมมานานแล้ว ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่เป็นที่รู้จักในด้านชีววิทยาคือการเชื่อมโยงข้อมูลใน DNA หรือจีโนไทป์กับลักษณะหรือฟีโนไทป์ การแก้ปัญหาความลึกลับนี้เป็นพื้นฐานในการทำความเข้าใจว่าข้อมูลทางพันธุกรรมได้รับการแปลเป็นลักษณะภายนอกในสปีชีส์ใด ๆ อย่างไร Shiu กล่าว
เนื่องจากอาร์เอ็นเอเป็นผลผลิตของดีเอ็นเอ ขั้นที่ใกล้ชิดกับลักษณะเฉพาะที่ดีเอ็นเอมีอิทธิพลในที่สุด แบบแปลนอาร์เอ็นเอจึงสามารถคาดการณ์ได้ดีกว่า ด้วยการใช้แนวทางการเรียนรู้ของเครื่อง Shiu และเพื่อนร่วมงานของเขาได้เข้าใกล้การเชื่อมโยง DNA, RNA และลักษณะพื้นฐานมากขึ้น
“สิ่งนี้มีประโยชน์สำหรับโครงการปรับปรุงพันธุ์ใหม่ และอาจมีผลกระทบต่อวิธีการใหม่ๆ ในการทดสอบทางพันธุกรรม” Shiu กล่าว “เราพบว่าการวัด RNA ให้ข้อมูลเพิ่มเติมที่เราไม่สามารถหาได้จาก DNA เพียงอย่างเดียว” ตัวอย่างเช่น ในแง่ของการขยายพันธุ์ ทีมงานสามารถคาดการณ์การออกดอกและให้ผลผลิตได้อย่างแม่นยำ แม้กระทั่งก่อนที่พืชจะพัฒนาเมล็ดพันธุ์หรือสิ่งมีชีวิตที่เป็นดอกไม้
วิธีการดั้งเดิมโดยใช้แบบจำลองตามเครื่องหมายทางพันธุกรรมระบุยีนที่รู้จักเพียงยีนเดียวจาก 14 ยีนที่เชื่อมโยงกับเวลาออกดอกว่ามีความสำคัญ อย่างไรก็ตาม แบบจำลองการแสดงออกของยีนที่สร้างขึ้นโดย Shiu และเพื่อนร่วมงานของเขาระบุว่ามีห้ารูปแบบ
แม้ว่าจะมีความแม่นยำเพิ่มขึ้น แต่ทีมของ Shiu ไม่ได้บอกว่าวิธีการใหม่นี้ควรมาแทนที่วิธีการเก่า
“การค้นพบของเราเสริมการทำนายตามเครื่องหมายทางพันธุกรรมและระบุความสัมพันธ์ของการแสดงออกของยีนที่ไม่ได้อธิบายโดยเครื่องหมายทางพันธุกรรม” นายชิวกล่าว “สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ช่วยในการเลือกสายพันธุ์ที่มีลักษณะที่ต้องการ แต่ยังช่วยเพิ่มความเข้าใจของเราเกี่ยวกับกลไกที่เกี่ยวข้องในกระบวนการเหล่านี้”
การวิจัยในอนาคตจะทำงานเพื่อปรับปรุงความถูกต้อง
ประสิทธิภาพ และต้นทุนของแบบจำลอง
ความพยายามในการศึกษาที่เพิ่มขึ้น
เมื่อความก้าวหน้าในการเพาะพันธุ์ยังคงดำเนินต่อไป ความต้องการการศึกษาต่อเนื่องก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน
“แน่นอนว่าเรากำลังพัฒนาเทคโนโลยีการเพาะพันธุ์ที่ล้ำสมัยมากขึ้น แต่นั่นจะขึ้นอยู่กับการยอมรับของผู้บริโภคในบางส่วน” Ozias-Akins กล่าว ซึ่งมาจากความพยายามในการศึกษา
เธอต้องการเห็นชุมชนวิชาการมีบทบาทอย่างแข็งขันมากขึ้นในการให้ความรู้ผู้บริโภคเกี่ยวกับเทคนิคการเพาะพันธุ์ แต่เข้าใจว่าเป็นการยากที่จะเล่นปาหี่ความรับผิดชอบทั้งหมด ความร่วมมือเช่น NAPB ช่วยลดช่องว่างนี้ด้วยการสื่อสารกับผู้กำหนดนโยบาย นักศึกษาที่มีศักยภาพ นักวิทยาศาสตร์ ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียในอุตสาหกรรม และประชาชนทั่วไป
Bubeck ชื่นชมโอกาสทางการศึกษาที่ NAPB เสนอให้ตัวเองเช่นกัน
“ในฐานะบริษัทเอกชน เราต้องมีส่วนร่วมกับชุมชนวิชาการ และฉันขอขอบคุณที่สามารถทำงานอย่างใกล้ชิดกับคณาจารย์ของรัฐในระดับมหาวิทยาลัย และกับกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกาในหลากหลายความสามารถ จำเป็นที่เราจะต้องเชื่อมต่อกันเมื่อเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้” Bubeck กล่าว
NAPB ยังมีสมาชิกนักศึกษาที่แข็งแกร่งซึ่งอาจเป็นกุญแจสำคัญในการต่อสู้เพื่อความมั่นคงด้านอาหารในขณะที่หลายคนกังวลเกี่ยวกับการลดลงของผู้เพาะพันธุ์พืช
“มีผู้เพาะพันธุ์พืชน้อยกว่าที่เคยเป็น มีการจ้างงานจำนวนมากในภาครัฐ และเราเห็นว่าเงินทุนสำหรับโครงการเหล่านั้นลดน้อยลง มหาวิทยาลัยไม่ได้สอนเรื่องนี้ในลักษณะเดียวกับที่ปัจจุบันมีความสนใจในด้านโมเลกุลมากขึ้น” Leddin กล่าว เว็บสล็อต
