หน้�าที่�� 1 - ความหมายและความสำ�าค�ญ RNAi Technology

ความหมายRNA interference (RNAi) ค�อ กระบวนการในการควบค�มการแสดงออกของลั�กษณะทางพั�นธุ�กรรมอย�างหน��ง ซึ่��งพับท�!งในพั�ช ส�ตว$ แลัะมน�ษย$ โดยอาศั�ยการท'างานของช(!นส�วน double strand RNA (dsRNA) ซึ่��งเม��อผ่�านกระบวนการต�างๆแลั,ว จะม.ผ่ลัไปย�บย�!งการท'างานของ messenger RNA (mRNA) ของย.นหน��งๆอย�างจ'าเพัาะ จ�งม.ผ่ลัย�บย�!งการท'างานของย.นน�!นได, ความส'าค�ญRNAi เป2นกระบวนการท.�เก(ดข�!นโดยปกต(ตามธุรรมชาต(ของ eukaryotic cell

ท��วไป ซึ่��งกระบวนการเหลั�าน.!ม.ความส'าค�ญมากต�อการด'ารงอย3�ของส(�งม.ช.ว(ต โดยเฉพัาะส(�งม.ช.ว(ตช�!นต'�า หน,าท.�ส'าค�ญของกระบวนการน.!อาจกลั�าวโดยสร�ปได,เป2น 3 ด,าน ค�อ การป5องก�นแลัะต�อต,านการต(ดเช�!อไวร�ส การป5องก�นจ.โนม (genome) จาก jumping genes แลัะ การควบค�มการแสดงออกของย.น RNAi ม.ความส'าค�ญในกระบวนการป5องก�นแลัะต�อต,านการต(ดเช�!อไวร�ส โดยเฉพัาะอย�างย(�งในส(�งม.ช.ว(ตช�!นต'�า ไวร�สหลัายชน(ดม.สารพั�นธุ�กรรมเป2นแบบ dsRNA ซึ่��งเม��อไวร�สเหลั�าน.!ปลัดปลั�อยสารพั�นธุ�กรรมเข,าส3�เซึ่ลัลั$ dsRNA จะถู3กต�ดเป2น short interference RNA

(siRNA)โดย Dicer ซึ่��งเป2นเอ7นไซึ่ม$ท.�ม.อย3�แลั,วในส(�งม.ช.ว(ตบางชน(ด จากน�!น Dicer

จะกระต�,นให, RISC complex เข,ามาจ�บ แลัะต�ดสาย RNA เก(ดการย�บย�!งการสร,างโปรต.น ท'าให,ไวร�สไม�สามารถูก�อโรคได, RNAi ย�งม.ความส'าค�ญในการป5องก�นจ.โนม (genome) จาก Jumping genes

(transposons) ซึ่��งเป2นลั'าด�บของด.เอ7นเอ ท.�สามารถูเคลั��อนท.�ไปได,ท��วจ.โนมของส(�งม.ช.ว(ต แลัะพับ Jumping genes ได,ในส(�งม.ช.ว(ตท�กชน(ด ซึ่��งในกรณ.ท.� Jumping

genes เคลั��อนไปอย3�ในต'าแหน�งท.�ไม�ถู3กต,องแลัะม.ความส'าค�ญจะท'าให,เก(ดความเส.ยหาย แก�เซึ่ลัลั$ของส(�งม.ช.ว(ตได, Jumping genes หลัายๆชน(ดท'างานโดยการถูอดรห�ส ด.เอ7นเอ ให,เป2น RNA ก�อน แลัะจากน�!นจะถูอดรห�สกลั�บเป2นด.เอ7นเอแลั,วไปแทรกอย3�ในต'าแหน�งอ��นๆของจ.โน มต�อไป บ�อยคร�!งท.� RNA ท.�เก(ดข�!นจะเป2น dsRNA

แลัะเป2นต�วเร(�มต,นกระบวนการ RNAi ด�งน�!น RNAi จ�งม.บทบาทช�วยป5องก�นจ.โนมจาก Jumping genes โดยการท'าลัาย dsRNA นอกจากน�!น RNAi ย�งเป2นกลัไก

ส'าค�ญท.�ม.บทบาทในการควบค�มการแสดงออกของย.น ท.�พับในส�ตว$หลัายชน(ด ต�!งแต�ระด�บกลั��มหนอนพัยาธุ(จนถู�งระด�บส�ตว$เลั.!ยงลั3กด,วยน'!านม พับว�าย.นหลัายร,อยต'าแหน�งในจ.โนมของมน�ษย$จะได,ร�บการถูอดรห�สออกมาเป2น RNA ขนาดเลั7กท.�เร.ยกว�า microRNA (miRNA) ซึ่��ง miRNA จะบรรจ�ช(!นส�วนของลั'าด�บของย.นต�างๆ ด�งน�!น miRNA เหลั�าน.!จ�งอาจเก(ดเป2นโครงสร,างสายค3�ได, เช�น เก(ดเป2น hairpin RNA

(hpRNA) เม��อเก(ดเป2น hpRNA ท.�เป2น dsRNA ข�!นจะเป2นการกระต�,นให,เร(�มกระบวนการ RNAi ท'าให,เก(ดการย�บย�!งการแสดงออกของย.น ป8จจ�บ�นเป2นท.�ทราบก�นว�า miRNA ม.บทบาทส'าค�ญต�อการพั�ฒนาของส(�งม.ช.ว(ตแลัะการควบค�มการท'างานของเซึ่ลัลั$ โดยม.ส�วนร�วมในกระบวนการพั�!นฐานทางช.วว(ทยาต�างๆ ไม�ว�าจะเป2นการเปลั.�ยนแปลังไปท'าหน,าท.�เฉพัาะของเซึ่ลัลั$ (cell differentiation) การตายตามโปรแกรมเฉพัาะของเซึ่ลัลั$ (apoptosis) เป2นต,น

ประว�ต(พั�ฒนาการของความร3 ,ความเข,าใจเก.�ยวก�บ RNAi คาดว�าเร(�มข�!นเม��อ ในป; 1990

Jorgensen แลัะคณะ รายงานปรากฏการณ$ท.�เขาท'าการทดลัองในการพัยายามท'าให,ส.ของดอกพั(ท3เน.ย (petunia) ม.ส.เข,มข�!น โดยการใส�ย.นท.�จะกระต�,นการสร,างรงคว�ตถู�ส.แดงจากภายนอกเข,าไป แต�ผ่ลัท.�พับ ค�อ ย.นสารส.ของดอกพั(ท3เน.ย หย�ดการท'างานลัง ซึ่��งในขณะน�!นย�งไม�สามารถูอธุ(บายได,ว�าอะไรเป2นสาเหต�ของปรากฏการณ$ด�งกลั�าว แต�เม��อมองย,อนกลั�บไป อาจถู�อได,ว�า Richard Jorgensen แลัะคณะเป2นกลั��มบ�คคลัแรกท.�รายงานถู�งลั�กษณะท.�คลั,ายก�บผ่ลัจากการเก(ดกระบวน การ RNAi ในป;เด.ยวก�นน.!ย�งม.การค,นพับปรากฏการณ$ท.�คลั,ายก�นอ.กโดย van der Krol แลัะคณะเม��อท'าการใส� dihydroflavonol-4-reductase (DFR) or chalcone

synthase (CHS) genes เข,าไปในดอกพั(ท3เน.ยแลัะ Smith แลัะคณะเม��อท'าการใส� chimaeric polygalacturonase (PG) gene ในมะเข�อเทศั ซึ่��งในป;1990 น.!ได,ม.การก'าหนดช��อเร.ยกปรากฏการณ$ด�งกลั�าวว�า post transcriptional gene

silencing (PTGS) ต�อมาในป; 1992 Macino แลัะ Romano ได,ม.การค,นพับปรากฏการณ$ท.�ใกลั,เค.ยงก�นใน Neurospora crassa เม��อใส�ย.นท.�ท'าให,ม.การแสดงลั�กษณะเผ่�อกโดยพับว�า Neurospora crassa บางส�วนไม�ม.การแสดงลั�กษณะ

เผ่�อก ซึ่��ง Macino แลัะ Romano เร.ยกปรากฏการณ$ด�งกลั�าวว�า quelling

อย�างไรก7ตามย�งไม�ม.ผ่3,ท.�สามารถูอธุ(บายได,ว�าอะไรค�อกลัไกท.�ท'าให,เก(ด ลั�กษณะด�งกลั�าว จนกระท��งในป; 1998 ม.น�กว(ทยาศัาสตร$ชาวอเมร(ก�น 2 คน ค�อ Andrew Z. Fire

แลัะ Craig C. Mello ได,รายงานการศั�กษา RNAi แลัะกลัไกท.�เก.�ยวข,องจากการศั�กษาแสดงออกของย.นในหนอนต�วกลัม Caenorhabditis elegans (C.

elegans) โดยพับว�าเม��อฉ.ด mRNA (sense) ท.�ควบค�มการสร,างโปรต.นกลั,ามเน�!อ ร�วมก�บ antisense RNA ของ mRNA ด�งกลั�าว ให,แก� C. elegan พับว�าหนอนม.การเคลั��อนท.�แบบกระต�ก (twitching movements) คลั,ายลั�กษณะการเคลั��อนท.�ของหนอนกลั��มท.�ขาดย.นท.�ท'าหน,าท.�สร,างโปรต.น กลั,ามเน�!ออย�างสมบ3รณ$ ในขณะท.� การฉ.ดเฉพัาะ sense หร�อ antisense RNA เพั.ยงอย�างเด.ยวไม�พับการเปลั.�ยนแปลังด�งกลั�าว จากผ่ลัการทดลัอง Fire แลัะคณะต�!งสมม�ต(ฐานว�า sense แลัะ antisense RNA

ท.�ถู3กฉ.ดเข,าไปอาจจ�บเข,าค3�ก�นเก(ดเป2น dsRNA แลัะ dsRNA ท.�เก(ดข�!นม.ผ่ลัไปย�บย�!งการแสดงออกของย.นกลั,ามเน�!อท.�ม.รห�สเด.ยวก�นน�!น ต�อมาเม��อได,ทดลัองฉ.ด dsRNA

ท.�ม.รห�สพั�นธุ�กรรมของโปรต.นหลัายๆชน(ดของหนอนต�วกลัม พับว�า การฉ.ดอาร$เอ7นเอสายค3�ท.�ม.รห�สพั�นธุ�กรรมหน��งๆเข,าไป ม.ผ่ลัในการย�บย�!งการแสดงออกของย.นท.�ม.รห�สจ'าเพัาะน�!นๆเม��อได,ผ่ลัการทดลัองท.�ช�ดเจน Fire แลัะคณะ จ�งรายงานว�า dsRNA ม.ความสามารถูย�บย�!งการแสดงออกของย.นได, แลัะเร.ยกกระบวนการท.�เก(ดข�!นท�!งหมดน.!ว�า RNA

interference (RNAi) ซึ่��ง RNAi ม.ความจ'าเพัาะต�อย.นท.�ม.รห�สเข,าค3�ก�นก�บ dsRNA ท.�ฉ.ดเข,าไป นอกจากน.!ย�งพับว�า ผ่ลัจาก RNAi ท.�เก(ดในเซึ่ลัลั$ท.�ฉ.ด dsRNA

เข,าไป ย�งสามารถูแพัร�กระจายจากเซึ่ลัลั$หน��งไปย�งอ.กเซึ่ลัลั$หน��ง ต�อๆ ก�นไป จนท��วท�กเซึ่ลัลั$ของต�วอ�อนของหนอนต�วกลัม แลัะย�งสามารถูถู�ายทอดไปย�งร� �นต�อไปได,ด,วย แลัะจากท.�พับว�าการฉ.ด dsRNA เข,าไปเพั.ยงเลั7กน,อยสามารถูก�อให,เก(ดผ่ลัย�บย�!งการแสดงออกของย.นได, ท'าให,เข,าใจว�ากระบวนการ RNAi เป2นกระบวนการท.�อาจเก(ดการส�งเคราะห$เพั(�มข�!นเองภายในเซึ่ลัลั$ได, หลั�งจาก Andrew Fire แลัะ Craig Mello

รายงานการค,นพับกระบวนการ RNAi เผ่ยแพัร�ลังในวารสาร Nature เม��อป; 1998

บทความน.!กระต�,นให,เก(ดความสนใจในการศั�กษาเก.�ยวก�บ RNAi เพั(�มข�!นอ.กมากมาย

อาท(เช�น การศั�กษาของ Misquitta แลัะ Paterson ท.�พับการรบกวนการแสดงออกของ MyoD gene ใน Drosophila โดยใช,กระบวนการ RNAi การศั�กษาของ Ngô แลัะ คณะท.�พับการกระต�,นให,ม.การท'าลัาย mRNA ใน Trypanosoma

brucei โดยใช, double strand RNA การศั�กษาของ Waterhouse แลัะ คณะท.�พับกระบวนการต�อต,านการต(ดไวร�สในพั�ช ในป; 1998 แลัะการศั�กษาของ van

West แลัะคณะท.�พับกระบวนการย�บย�!งการแสดงออกของย.นใน Phytophthora

infestans ในป; 1999 เป2นต,น ต�อมาในป; 2001 จากการศั�กษาของ Elbashir

แลัะคณะพับว�า Duplexes of 21-nucleotide RNAs สามารถูกระต�,นให,เก(ดกระบวนการ RNAi ในเซึ่ลัลั$ส�ตว$เลั.!ยงลั3กด,วยนมได, แลัะในป; 2002 วารสาร Science ได,ยกย�องว�า RNAi เป2นเทคโนโลัย.แห�งป; ซึ่��งในป;เด.ยวก�นน.!ย�งม.การค,นพับ recombinant Dicer โดย Provost แลัะคณะ จากน�!นองค$ความร3 ,เก.�ยวก�บ RNAi

ในด,านต�างๆ ท�!งความร3 ,เก.�ยวก�บกลัไก องค$ประกอบในกระบวนการ RNAi ก7พั�ฒนาข�!นเร��อยๆ ตามลั'าด�บ แลัะจากการค,นพับกระบวนการ RNAi ท'าให, Andrew Fire แลัะ Craig Mello ได,ร�บรางว�ลัโนเบลั สาขาแพัทยศัาสตร$แลัะสร.รศัาสตร$ประจ'าป; 2006

Andrew Fire แลัะ Craig Mello

http://130.15.90.245/index.5.jpg

หน้�าที่�� 3 - กลไกการเก�ดกระบวน้การ RNAi

กลัไกการเก(ดกระบวนการ RNAi

RNA interference (RNAi) ถู�อเป2นกระบวนการในการควบค�มการแสดงออกของลั�กษณะทางพั�นธุ�กรรมอย�างหน��ง ด�งน�!นเพั��อความเข,าใจในกระบวนการ RNAi จ�งขอกลั�าวถู�ง การแสดงออกของย.นแลัะการควบค�มการแสดงออกของย.นก�อนจะกลั�าวถู�งการท'างาน ของกระบวนการ RNAi

การแสดงออกของย.น(Nelson and Cox, 2000)

การแสดงออกของย.น หมายถู�ง การถูอดรห�สพั�นธุ�กรรมของย.นจากด.เอ7นเอเป2น mRNA แลั,วเก(ดการแปลัรห�สเป2นโปรต.น รห�สพั�นธุ�กรรมของย.นในด.เอ7นเอ เป2นต�วก'าหนดชน(ดของโปรต.นท.�เซึ่ลัลั$สร,าง โดยเร(�มจากการถูอดรห�สพั�นธุ�กรรมท.�อย3�ในด.เอ7นเอเป2น mRNA ในน(วเคลั.ยส แลัะแปลัรห�สเป2นโปรต.นในไซึ่โตพัลัาสซึ่�ม ซึ่��งโปรต.นน.!ม.ความเก.�ยวข,องในท�กกระบวนการของส(�งม.ช.ว(ต เช�น เป2นเอ7นไซึ่ม$ท.�ใช,ในการย�อยอาหาร เป2นส�วนประกอบของต�วร�บส�ญญาณ (receptor) แลัะ แอนต(บอด.! (antibody) ท.�ปกป5องร�างกายจากส(�งแปลักปลัอมต�างๆจ.โนมของคนประกอบด,วยย.นประมาณ 30,000 ชน(ดแต�จะม.เพั.ยงบางย.นเท�าน�!นท.�สามารถูใช,งานได,ในแต�ลัะเซึ่ลัลั$ เพัราะม.การควบค�มการแสดงออกของย.นให,เก(ดข�!นเฉพัาะส�วนท.�ต,องการเท�าน�!น เร.ยกกระบวนการในการควบค�มให,ม.การแสดงออกเฉพัาะย.นท.�ต,องการว�า การควบค�มการแสดงออกของย.น (regulation of gene

expression)

การควบค�มการแสดงออกของย.น (Regulation of gene expression)

(Nelson and Cox, 2000)

( www.mie.utoronto.ca/.../biopic/biofigures.htm)

การแสดงออกของย.นเป2นการถู�ายทอดข,อความทางช.วภาพัหร�อข,อความทางพั�นธุ�กรรมท.� บรรจ�อย3�ใน ด.เอ7นเอไปย�ง mRNA แลั,วจ�งแปลัรห�สไปเป2นโปรต.น ในเซึ่ลัลั$ร�างกายของส(�งม.ช.ว(ตท�กเซึ่ลัลั$ม.ข,อม3ลัทางพั�นธุ�กรรมหร�อย.นเหม�อนก�น แต�ในระหว�างการเจร(ญเต(บโตแลัะการเปลั.�ยนสภาพั (differentiation) แต�ลัะเซึ่ลัลั$ม.กลัไกการควบค�มการแสดงออกของย.นเหลั�าน.!ต�างเวลัาหร�อต�างวาระก�น การควบค�มการแสดงออกของย.นอาจแบ�งเป2น 2 ช�วงค�อ ช�วงระหว�างกระบวนการถูอดรห�สพั�นธุ�กรรม (transcription) โดยเป2นการควบค�มการส�งเคราะห$ mRNA ซึ่��งลั'าด�บเบสท.�อย3�บนสาย mRNA ถู3กก'าหนดโดยลั'าด�บของเบสในสายแม�พั(มพั$ด.เอ7นเอ ช�วงระหว�างกระบวนการแปลัรห�สพั�นธุ�กรรมมาเป2นโพัลั.เปปไทด$ (polypeptide)

หร�อโปรต.นโดยเป2นการส�งเคราะห$ โพัลั.เปปไทด$ หร�อการสร,างโปรต.น

การควบค�มการแสดงออกของย.นม.ผ่ลัต�อปร(มาณของโปรต.นท.�ถู3กสร,างข�!น แลัะม.ข�!นตอนการควบค�มด�งน.!(สามารถูเข,าชมรายลัะเอ.ยดได,ท.� บทความการควบค�มการแสดงออกของย.น ) ค�อ

1.การควบค�มระด�บจ.โนม(Genomic control)

2.การควบค�มการถูอดรห�ส (Transcriptional control)

3.การควบค�มหลั�งการถูอดรห�ส (Post-transcriptional control)

4.การควบค�มการแปลัรห�ส (Translation control)

5.การควบค�มหลั�งการการแปลัรห�ส (Post-translation control)

การควบค�มการแสดงออกของย.นโดย RNAi

กระบวนการ RNAi เป2นการควบค�มการแสดงออกของย.นในข�!นตอน posttranscriptional processing ของ mRNA ซึ่��งจากการศั�กษาการควบค�มการแสดงออกของย.นโดยกระบวนการ RNAi ท.�เก(ดภายในเซึ่ลัลั$ของคนแลัะส�ตว$หลัายชน(ดพับว�าม.กลัไกคลั,ายก�นโดยจ.โนมม.การ ก'าหนดการสร,างโมเลัก�ลั RNA

ขนาดเลั7กท.�เร.ยกว�า micro RNA (miRNA) ซึ่��งเป2น double-stranded RNA

(dsRNA) แลัะเป2นจ�ดเร(�มต,นในการกระต�,นกลัไกการท'างานของ RNAi ในการข�ดขวางการสร,างโปรต.น RNAi จ�งม.บทบาทในการควบค�มการแสดงออกของย.น แลัะม.บทบาทส'าค�ญต�อการควบค�มลั�กษณะทางพั�นธุ�กรรม ควบค�มการท'างานของเซึ่ลัลั$ แลัะรวมถู�งการพั�ฒนาของส(�งม.ช.ว(ต

หน้�าที่�� 4 - องค�ประกอบที่��เก��ยวข้�องใน้กระบวน้การ RNAi Dicer

(it.wikipedia.org/wiki/RNA_interference)

Dicer ค�อ RNAse III nuclease ท'าหน,าท.�ต�ด double-stranded RNA แลัะ pre-microRNA ออกเป2น double-stranded RNA สายส�!นๆ ซึ่��งยาว 20-25

น(วคลั.โอไทด$ เร.ยกว�า small interfering RNA (siRNA) โครงสร,างของ Dicer

ประกอบไปด,วย RNase 2 โดเมน (domain) แลัะ PAZ 1 โดเมน Dicer เป2นต�วกระต�,นปฏ(ก(ร(ยา (catalyze) ในข�!นตอนแรกของ RNA interference pathway

แลัะเป2นจ�ดเร(�มต,นในการสร,าง RNA-induced silencing complex (RISC)

(Provost et al, 2002; Macrae et al, 2006; Jaronczyk et al, 2005; Bernstein et al, 2001)

Small Interfering RNA(Elbashir et al. 2001)

Small Interfering RNA (siRNA) บางคร�!งร3 ,จ�กก�นในช��อ short interfering

RNA หร�อ silencing RNA โครงสร,างโมเลัก�ลัของ siRNA เป2น dsRNA สายส�!นๆ (ประมาณ 21 น(วคลั.โอไทด$)โดยม.น(วคลั.โอไทด$ 2 ต�วย��นออกมา (overhange) จากปลัาย 3' ของแต�ลัะสาย ผ่ลัจากการต�ดของ Dicer ท'าให,ได,สาย siRNA ท.�ม.ปลัาย 5' เป2นหม3�ฟอสเฟต แลัะปลัาย 3' เป2นหม3�ไฮดรอกซึ่(ลั ป8จจ�บ�นทราบว�า siRNA ม.บทบาทในว(ถู. RNAi แลัะเก.�ยวข,องก�บกระบวนการทางช.วภาพัท.�หลัากหลัาย เช�น กระบวนการต�อต,านไวร�ส หร�อการเปลั.�ยนแปลังโครงสร,างโครมาต(นในจ.โนมArgonaute

(www.mskcc.org/mskcc/html/630)

Argonaute (Ago) เป2นเอ7นไซึ่ม$ท.�เป2นส�วนประกอบส'าค�ญของ RNA-induced

silencing complex (RISC) complex ท.�ท'าหน,าท.�แยก RNA สายค3�เป2นสายเด.�ยว แลัะเป2นส�วนส'าค�ญในการน'า siRNA เข,าส3�กระบวนการ RNAi จากการศั�กษาในแมลังหว.�(Drosophila spp.) พับว�าม. Ago 5 ชน(ด โดย Ago ต�างชน(ดก�นจะท'าหน,าท.�แตกต�างก�น แต� Ago ท.�ม.ความส'าค�ญค�อ Ago1 ท'าหน,าท.�แยก miRNA สายค3�ให,เป2นสายเด.�ยว แลัะ Ago2 ท'าหน,าท.�แยก siRNA สายค3�ให,เป2นสายเด.�ยว โครงสร,าง Ago แบ�งเป2น 2 โดเมน ค�อ PAZ แลัะ Piwi โดย PAZ domain เป2นส�วนประกอบท�!งใน Ago แลัะ Dicer ( PAZ domain ใน Dicer อาจม.หน,าท.�แตกต�างออกไป)

โครงสร,างของ PAZ domain ประกอบด,วย 2 ส�วน ค�อ บร(เวณท.�ม.ลั�กษณะ oligonucleotide-binding (OB) fold ซึ่��งท'าหน,าท.�ในการจ�บก�บกรดน(วคลั.อ(ก แลัะบร(เวณท.�ม.ลั�กษณะเป2น beta-hairpin ตามด,วย alpha-helix โดย PAZ

domain ท'าหน,าท.�จ�บก�บกรดน(วคลั.อ(ก 2 ต�ว ท.�ย��นออกมาจากปลัาย 3' ของ siRNA

เพั��อช�วยให, siRNA จ�บก�บ mRNA เป5าหมายได,เสถู.ยรมากข�!น ส�วน Piwi domain

ม.ค�ณสมบ�ต(คลั,าย RNase ซึ่��งเป2นเอ7นไซึ่ม$ท.�ต�ด RNA จาก DNA-RNA hybrids

จ�งเข,าใจว�า Piwi อาจท'าหน,าท.�ในการต�ด mRNA ให,ก�บ RISC(Rand et al,

2005; Sen and Blau, 2005)

RNA-induced silencing complex (RISC)

( www.mskcc.org/mskcc/html/63099.cfm)

RNA-induced silencing complex (RISC) ค�อกลั��มของโปรต.นท.�ท'าหน,าท.�ร �วมก�นในการแยก siRNA สายค3�เป2นสายเด.�ยว แลั,วช�วยจ�บสายท.�เป2น antisence ของ siRNA ท.�แยกออกมา แลั,วรวมเข,าก�บ RISC เป2น RISC complex โดยสาย antisence siRNA ท.�เร.ยกว�า guide RNA ม.เบสค3�สมก�บ mRNA เป5าหมาย แลัะช�วยให, RISC complex เข,าจ�บแลัะท'าลัาย mRNA เป5าหมายได,อย�างแม�นย'า RISC

ประกอบด,วยไรโบน(วคลั.โอโปรต.น คอมเพัลั7กซึ่$ (ribonucleoprotein complex;

RNP) หลัายชน(ด แต�ม.เพั.ยงบางชน(ดเท�าน�!นท.�สามารถูท'างานในกระบวนการ RNAi

ท�!งน.!ส�ตว$ต�างชน(ดจะม.องค$ประกอบของ RISC ท.�แตกต�างก�น เน��องจาก RNAi ของส�ตว$บางชน(ดต,องอาศั�ย RISC complex เพั��อให,ท'างานได, ในขณะท.�ส�ตว$บางชน(ดอาศั�ยการท'างานของ RISC เพั.ยงอย�างเด.ยว(Preall et al, 2006; Gregory,

2005; Sen et al, 2005)

หน้�าที่�� 5 - กระบวน้การที่�างาน้ข้อง RNAi

กระบวนการท'างานของ RNAi

(fig.cox.miami.edu/.../gene/how_siRNA_works.htm)

1. Dicer ซึ่��งม. dsRNA-specific endonuclease ท.�สามารถูจดจ'าแลัะจ�บ dsRNA ท.�ม.ความคลั,ายคลั�ง (homologue) ก�บ mRNA เป5าหมาย จะต�ดสาย dsRNA ออกเป2นสายส�!นๆ ท.�เร.ยกว�า small interference RNA (siRNA) ท.�ม.ความยาวประมาณ 21-25 ค3�เบส2. Argonaute 2 เข,ามาจ�บ siRNA ด�งกลั�าวเก(ดเป2น ribonucleoprotein

complex (RNP) แลัะเหน.�ยวน'าให,โปรต.นชน(ดอ��นเข,ามารวมก�นเพั��อสร,างเป2น RNAi-silencing complex (RISC)

3. RISC ท'าการแยก siRNA สายค3�ออกเป2นสายเด.�ยว โดยสายเด.�ยวท.�เป2น antisense ของ siRNA ม.ลั'าด�บเบสท.�เป2นค3�สมก�บ mRNA เป5าหมาย (sense) จ�งเป2นต�วก'าหนดความจ'าเพัาะแลัะการจดจ'าให, RISC complex เข,าจ�บแลัะท'าลัาย mRNA เป5าหมายได,อย�างแม�นย'า4. RISC ท.�ม. siRNA สายเด.�ยวรวมอย3�ด,วย (RISC complex) เข,าจ�บก�บ mRNA

เป5าหมายโดยอาศั�ยลั'าด�บเบสค3�สมระหว�าง siRNA แลัะ mRNA เป5าหมาย จากน�!น mRNA จะถู3กย�อยโดย slicer ใน RISC complex แลัะพับว�า RISC ท.�ม. miRNA

สายเด.�ยวรวมอย3�ด,วย จะท'าหน,าท.� ท'าลัาย   mRNA ในพั�ช แต�ในส�ตว$จะท'าหน,าท.�กดการแปลัรห�ส(Translational repression)

5. mRNA ท.�ถู3กย�อยจะถู3กท'าลัาย เป2นผ่ลัให,ไม�ม. mRNA ผ่�านเข,าส3�กระบวนการแปลัรห�สไปเป2นโปรต.น ท'าให,ไม�ม.การสร,างโปรต.นจากย.นน�!นเก(ดข�!น การท'างานของ RNAi

จ�งเป2น posttranscriptional regulation of gene expression หร�อ posttranscriptional gene silencing

(สามารถูเข,าชมภาพัเคลั��อนไหวท.�http://www.nature.com//focus/rnai/animations/index.html)

หน้�าที่�� 6 - การประย!กต์�ใช้�เที่คโน้โลย� RNAi

การประย�กต$ใช,เทคโนโลัย. RNAi

ป8จจ�บ�นม.การพั�ฒนาเทคโนโลัย. RNAi มาใช,ประโยชน$อย�างหลัากหลัาย โดยอาศั�ยหลั�กในการน'า dsRNA หร�อ siRNA เข,าส3�ร �างกาย (transfection) เพั��อกระต�,นกลัไกการท'างานของ RNAi (Genc et al, 2004)ซึ่��งร3ปแบบของ dsRNA หร�อ siRNA

ท.�น'าเข,าส3�ร �างกาย ม.อย3� 5 ชน(ด ค�อ1.ร3ปของ dsRNA ส�งเคราะห$สายยาว2.ร3ปของ dsRNA ส�งเคราะห$ท.�ผ่�านการต�ดโดย dicer เป2น siRNA

3.ร3ปของ dsRNA ท.�ผ่�านการถูอดรห�สจาก ด.เอ7นเอ ในหลัอดทดลัองแลัะใช, dicer

ต�ดเป2น siRNA

4.ร3ปของ siRNA expression vector

5.ร3ปของ PCR derived siRNA cassette

การน'า dsRNA เข,าส3�ร �างกายในร3ปแบบข,างต,นน.! สามารถูแบ�งออกเป2น 2 ก�ลั�ม ค�อ 1. ว(ธุ.การข,อท.� 1-3 เป2นการน'าเข,าส3�ไซึ่โตพัลัาสซึ่�ม (cytoplasm)

2. ว(ธุ.การข,อท.� 4-5 เป2นการน'าเข,าส3�น(วเคลั.ยส (nucleus) ในร3ปของ short

hairpin RNA (shRNA) เพั��อส�งออกไปส3�ไซึ่โตพัลัาสซึ่�ม (cytoplasm) ต�อไป

หน้�าที่�� 7 - เที่คโน้โลย� RNAi ใน้ป%จจ!บ�น้และอน้าคต์(การน้�าเที่คโน้โลย� RNAi ไปใช้�ใน้พื(ช้)

เทคโนโลัย. RNAi ในป8จจ�บ�นแลัะอนาคตในป8จจ�บ�นม.การน'าเทคโนโลัย. RNAi ไปใช,เป2นเคร��องม�อในงานว(จ�ยด,านต�างๆ มากมาย ซึ่��งอาจสร�ปโดยรวมได,เป2น 3 ด,าน ค�อ การน'าไปใช,ในพั�ช การน'าไปใช,ในทางการแพัทย$ แลัะการน'าไปใช,ในด,านการศั�กษา

การน'าเทคโนโลัย. RNAi ไปใช,ในพั�ช

การน'าเทคโนโลัย. RNAi ไปใช,ในพั�ช ส�วนใหญ�แลั,วจะม��งเน,นการน'า RNAi ไปเป2นเคร��องม�อในการย�บย�!งการแสดงออกของย.นเป5าหมายท.�จ'าเพัาะ หร�อต'าแหน�ง promoters ของย.นน�!น เพั��อปร�บปร�งพั�นธุ�$พั�ชให,ได,ลั�กษณะใหม�ๆ ท.�ต,องการซึ่��งสามารถูถู�ายทอดไปส3� ร� �นหลั�งได, การสร,าง dsRNA ในพั�ชม.หลัายว(ธุ. เช�น การสร,างพั�ชปร�บปร�งพั�นธุ�$ท.�ผ่ลั(ต sense RNA แลัะ พั�ชปร�บปร�งพั�นธุ�$ท.�ผ่ลั(ต antisense

RNA แยกต,นก�น แลั,วน'าท�!ง 2 ต,นมาผ่สมข,ามก�น ท'าให,เก(ดต,นพั�ชท.�ผ่ลั(ต dsRNA

พับว�า ต,นพั�ชท.�ผ่ลั(ต dsRNA ม.ประส(ทธุ(ภาพัในการย�บย�!งการแสดงออกของย.นได,ด.กว�าต,นท.�ผ่ลั(ตเพั.ยง sense หร�อ anti-sense RNA เพั.ยงอย�างเด.ยว (Wang et

al, 2001) นอกจากน.! ว(ธุ. hpRNA โดยการสร,างลั'าด�บท�!ง sense แลัะ antisense RNA ให,อย3�ใน promoter เด.ยวก�นโดยม. intron ค��นกลัางระหว�างลั'าด�บ sense แลัะ antisense ลั'าด�บเหลั�าน.!จะสร,างเป2น hpRNA หลั�งจากผ่�านกระบวนการถูอดรห�ส ซึ่��งว(ธุ.การใหม�น.!ม.ประส(ทธุ(ภาพัในการย�บย�!งการแสดงออกของย.นในพั�ชได,ด. กว�า dsRNA โดยจะให,ผ่ลั 80-100% (Mallory et al, 2001) ด�งน�!นจ�งม.การน'าว(ธุ. hpRNA มาใช,ก�นอย�างแพัร�หลัายต�วอย�างการน'าเทคโนโลัย. RNAi ไปใช,ในพั�ช 1. การใช, RNAi ในการเปลั.�ยนแปลังกระบวนการ metabolism ของพั�ชในการผ่ลั(ตสารต�างๆให,ลัดหร�อเพั(�มปร(มาณสารบางชน(ดท.�พั�ชสร,างแลัะเก7บ สะสมไว, เพั��อการน'าไปใช,ประโยชน$ในจ�ดประสงค$เฉพัาะต�อไป เช�น

- ในธุรรมชาต(พับว�า ข,าวสายพั�นธุ�$หน��งม. hpRNA ท.�ม.ผ่ลัในการย�บย�!งการแสดงออกของย.นของ glutelin ซึ่��งเป2นโปรต.นหลั�กในเมลั7ดข,าว ท'าให,เก(ดข,าวสายพั�นธุ�$ท.�ม.โปรต.นต'�า จ�งม.การน'าเทคโนโลัย. RNAi ผ่ลั(ตข,าวสายพั�นธุ�$น.!มาใช,ในทางการค,า เป2นข,าวส'าหร�บผ่3,ปAวยโรคไตท.�จ'าเป2นต,องควบค�มปร(มาณโปรต.นในอาหาร (Meins,

2000)

- การสร,างพั�ชกาแฟให,ม.ปร(มาณคาเฟอ.นน,อยลัง โดยปร�บปร�งพั�นธุ�กรรมพั�ชให,สามารถูสร,าง antisense hpRNA ของย.น CaMxMt1 ซึ่��งเป2นย.นท.�ม.ส�วนในกระบวนการสร,างคาเฟอ.น antisense hpRNA กระต�,นให,เก(ดกระบวนการ RNAi

จ�งม.ผ่ลัย�บย�!งการสร,างสารคาเฟอ.น ท'าให,ม.ปร(มาณคาเฟอ.นลัดลัง (Ogita et al,

2003)

2. การใช, RNAi ในการเพั(�มความต,านทานต�อโรคในพั�ช เช�น- การสร,างพั�ชยาส3บ (Nicotiana tabacum) ท.�ม.ความต,านทานต�อ tobamovirus โดยใช,เทคโนโลัย. RNAi ในการย�บย�!งการแสดงออกของย.น TOM1

แลัะ TOM3 ซึ่��งเป2นย.นท.�ถูอดรห�สได,เป2นโปรต.นท.�จ'าเป2นต�อการเพั(�มจ'านวนของไวร�ส ด�งน�!นไวร�สจ�งไม�สามารถูเพั(�มจ'านวนได, ด�งน�!นพั�ชยาส3บปร�บปร�งพั�นธุ�$จ�งม.ความต,านทานต�อเช�!อไวร�สชน(ดน.! (Asano et al, 2005)

- ไม,ผ่ลัย�นต,น พั�ชตระก3ลัถู��ว แลัะพั�ชไม,ประด�บหลัายชน(ดจะม.ย.น iaam แลัะย.น ipt

ซึ่��งเป2นย.นท.�ม.ความส'าค�ญท.�ท'าให,เก(ดโรค Crown gall disease จากเช�!อแบคท.เร.ย Agrobacterium tumefaciens จ�งม.การใช, RNAi ในการย�บย�!งการแสดงออกของย.นท�!ง 2 ต'าแหน�ง ท'าให,พั�ชม.ความต,านทานต�อโรค Crown gall disease

(Dunoyer et al, 2006)

หน้�าที่�� 8 - เที่คโน้โลย� RNAi ใน้ป%จจ!บ�น้และอน้าคต์(การน้�าเที่คโน้โลย� RNAi ไปใช้�ที่างการแพืที่ย�) การน'าเทคโนโลัย. RNAi ไปใช,ทางการแพัทย$

การร�กษาโรคท.�เก(ดจากเช�!อไวร�สในป8จจ�บ�นม.การน'าเทคโนโลัย. RNAi มาใช,ในการย�บย�!งไวร�สก�อโรคหลัายชน(ด ค�อ hepatitis C virus (HCV), dengue (DEN) virus, severe acute

respiratory syndrome (SARS) coronavirus, poliovirus, influenza A virus, hepatitis delta virus (HDV), human rhinovirus (HRV), hepatitis B virus (HBV), herpes simplex virus type-1 (HSV-1), human papillomavirus (HPV), JC virus (JCV), Epstein Barr virus

(EBV) แลัะ cytomegalovirus (CMV) แต�ท.�ก'าลั�งอย3�ในความสนใจแลัะม.ผ่3,ศั�กษาก�นมาก ค�อ Human immunodeficiency virus-1 (HIV-1)

การใช, RNAi ในการย�บย�!ง HIV-1 ม.การศั�กษารายงานไว,มากมาย โดยใช, RNAi

ทดลัองย�บย�!งการแสดงออกของย.นหลัายต'าแหน�ง แลัะทดลัองใช,เวคเตอร$หลัายชน(ด แต�ผ่ลัท.�ได,ตรงก�น ค�อ การท'างานในระยะแรกสามารถูย�บย�!ง HIV-1 ได, แต�เม��อเลั.!ยงเซึ่ลัลั$ไว,เป2นเวลัานาน HIV-1 ม.ความสามารถูในการหลับหลั.ก เพัราะม.กลัไกการย�บย�!งการท'างานของ RNAi อย�างหลัากหลัาย เช�น point mutation, double point

mutation, partial หร�อ complete deletion of the target sequence

เป2นต,น ด�งน�!นจ�งม.ผ่3,เสนอว�า การใช, siRNA combination therapy (SIRCT)

ค�อ การใช, siRNA เพั��อย�บย�!งการแสดงออกของย.นไวร�สหลัายต'าแหน�งร�วมก�นน�าจะเลั.�ยงการหลับหลั.ก ของไวร�สได, แต�ย�งไม�ม.รายงานผ่ลัการทดลัองด�งกลั�าว (Ben

and Joost, 2006)

การร�กษามะเร7ง ว(ธุ.การในการร�กษามะเร7งท.�ใช,ก�นมากในป8จจ�บ�นค�อ เคม.บ'าบ�ด (chemotherapy)

แต�ว(ธุ.การน.!ม.ข,อจ'าก�ดในการใช, ค�อ ร�างกายผ่3,เป2นมะเร7งจะสร,าง P-glycoprotein

ซึ่��งเป2นโปรต.นท.�ท'าให,ยาท.�ผ่3,เป2นมะเร7งได,ร�บจากการท'าการร�กษาโดยเคม. บ'าบ�ดถู3กก'าจ�ดออกจากเซึ่ลัลั$ ท'าให,การร�กษาโดยเคม.บ'าบ�ดม.ประส(ทธุ(ภาพัต'�า ด�งน�!นการใช,เทคโนโลัย. RNAi เพั��อย�บย�!งการสร,าง P-glycoprotein ในร�างกายผ่3,ท.�เป2นมะเร7ง ท'าให,การร�กษาโดยเคม.บ'าบ�ดม.ประส(ทธุ(ภาพัส3งข�!น ซึ่��งจากการศั�กษาของ Rumpold

แลัะคณะในป; 2005 พับว�า สามารถูใช,เทคโนโลัย. RNAi ในการย�บย�!งการสร,าง P-

glycoprotein ซึ่��งท'าให,เซึ่ลัลั$มะเร7งไวต�อ imatinib ลัดลังได,

การปลั3กถู�ายเน�!อเย��อการปลั3กถู�ายไตส�วนใหญ�จะพับป8ญหาการตาย (apoptosis) ของเซึ่ลัลั$บ�ผ่น�งท�อไต (renal tubular epithelial cells) จากการบาดเจ7บท.�เก(ดจากเลั�อดมาเลั.!ยงอ.ก

คร�!งหลั�งการขาดเลั�อด (ischemia-reperfusion injury) โปรต.นท.�ม.ส�วนส'าค�ญในกระบวนการเหลั�าน.! ค�อ Fas ซึ่��งจากการศั�กษาของ Hamar แลัะคณะในป;2004

พับว�าสามารถูใช,เทคโนโลัย. RNAi ย�บย�!งการสร,าง Fas ในหน3ซึ่��งท'าให,เซึ่ลัลั$บ�ผ่น�งท�อไตม.ความต,านทานต�อการตายมากข�!น แลัะเก(ดการบาดเจ7บท.�เก(ดจากเลั�อดมาเลั.!ยงอ.กคร�!งหลั�งการขาดเลั�อดน,อยลังได,

การชะลัอว�ย (anti-aging)

ในป; 2003 Kenyon แลัะคณะได,ท'าการทดลัองเพั��อเพั(�มอาย�ข�ยในหนอนต�วกลัม C.

elegans โดยสามารถูปร�บปร�งพั�นธุ�กรรมให,ม.อาย�ย�นยาวกว�าปกต( โดยใช,เทคโนโลัย. RNAi ในการย�บย�!งการแสดงออกของ Daf-2 ซึ่��งเป2นย.นของต�วร�บ (receptor)

ของฮอร$โมนอ(นซึ่3ลั(น (insulin) แลัะ insulin-like growth factor 1 (IGF-1)

นอกจากน.!ย.น Daf-2 ย�งม.ผ่ลัต�อการส�บพั�นธุ�$ด,วย ในธุรรมชาต(พับว�าในสภาวะท.�ไม�เหมาะสมหร�อขาดแคลันอาหาร ย.น Daf-2 จะท'างานลัดลัง ท'าให, C. elegans ท.�อาย�น,อยแสดงอาการกระต�อร�อร,น ม.ช.ว(ตช.วา แลัะม.การพั�ฒนาไปส3�การส�บพั�นธุ�$ก�อนอาย�ท.�แท,จร(ง แต� C. elegans ท.�โตเต7มว�ยแลั,วจะอาย�ย�นมากข�!น จากการทดลัองใช, RNAi ในการย�บย�!งการแสดงออกของย.นน.! นอกจากจะพับว�าท'าให,หนอนอาย�ย�นข�!นแลั,ว ย�งพับว�าหนอนทดลัองม.ส�ขภาพัด.ตลัอดช�วงอาย�ท.�ยาวนานข�!น แสดงว�าการย�บย�!งการแสดงออกของย.นน.!ไม�น�าจะรบกวนย.นอ��นๆ ท.�จ'าเป2นของหนอน ผ่ลัการทดลัองด�งกลั�าวท'าให,เก(ดความสนใจเป2นอย�างมาก เพัราะ insulin/IGF-1

pathway เป2นว(ถู.ท.�ควบค�มการม.ช.ว(ตย�นยาวในส�ตว$หลัายๆชน(ด รวมท�!งในส�ตว$เลั.!ยงลั3กด,วยนม

หน้�าที่�� 9 - เที่คโน้โลย� RNAi ใน้ป%จจ!บ�น้และอน้าคต์(การน้�าเที่คโน้โลย� RNAi ไปใช้�ใน้การศึ*กษาว�จ�ย)

การน'าเทคโนโลัย. RNAi ไปใช,ในการศั�กษาว(จ�ยเทคโนโลัย. RNAi จ�ดว�าเป2นเคร��องม�อท.�ม.ประโยชน$มากต�อการน'ามาใช,เพั��อศั�กษาหน,าท.�ของย.น เพั��อน'าความร3 ,เหลั�าน�!นไปประย�กต$ใช,สาขาว(ชาต�างๆ เหต�ผ่ลัท.�ว(ธุ.การน.!ม.การน'ามาใช,ก�นอย�างแพัร�หลัายแลัะม.ความน(ยมเพั(�มข�!น เร��อยๆ เพัราะการย�บย�!งการแสดงออกของย.นด,วยว(ธุ.การอ��นๆ เช�น ‘gene knock-out’ ต,องท'าให,โครงสร,างของย.นเปลั.�ยนแปลังไป อาจท'าให,ย.นท.�อย3�

ในต'าแหน�งน�!น หร�อต'าแหน�งข,างเค.ยงเส.ยหาย แลัะอาจส�งผ่ลัต�อส(�งม.ช.ว(ตน�!นๆ แต�ด,วยเทคโนโลัย. RNAi สามารถูย�บย�!งการแสดงออกของย.นหลั�งจากเก(ดกระบวนการถูอดรห�ส ด�งน�!นจ�งไม�ท'าให,เก(ดการเปลั.�ยนแปลังสารพั�นธุ�กรรมของส(�งม.ช.ว(ตต�วอย�างการน'าเทคโนโลัย. RNAi ไปใช,ในด,านการศั�กษา 1. การใช,เทคโนโลัย. RNAi ในการศั�กษาจ.โนมของ C.elegans โดยใช,แบคท.เร.ยเป2นส��อน'าให,เก(ดกระบวนการ RNAi เพั��อส�งเกตผ่ลัท.�เก(ดข�!นจากการย�บย�!งการแสดงออกของย.น 16,757 ย.น (จากท�!งหมด 19,757 ย.น) แลัะจ�ดกลั��มย.นท.�แสดงออกเป2นลั�กษณะท.�คลั,ายก�น (Kamath et al, 2003)

2. การใช,เทคโนโลัย. RNAi ในการศั�กษาย.นท.�จ'าเป2นต�อการอย3�รอดของ Heterodera glycines (H.glycines) ซึ่��งเป2นหนอนพัยาธุ(ท.�ก�อให,เก(ดถู�งน'!า (cyst) ของต,นถู��วเหลั�อง (Glycine max) เพั��อน'าไปใช,ในการควบค�มหนอนพัยาธุ(ชน(ดน.! โดยการใช,เทคโนโลัย. RNAi ย�บย�!งการแสดงออกของย.นท.�คาดว�าเป2นย.นท.�จ'าเป2นต�อหนอนพัยาธุ( แลัะส�งเกตว�าการขาดย.นใดจะท'าให,หนอนพัยาธุ(ตาย (Alkharouf et al, 2007)

3. การศั�กษา RNAi ท.�เก.�ยวข,องก�บการท'างานของย.นท.�ควบค�มนาฬิ(กาช.วภาพัของร�างกาย เป2นการศั�กษาเพั��อให,เก(ดความเข,าใจกลัไกการท'างานของนาฬิ(กาช.วภาพัท.�ม.อย3�ใน ร�างกายของส(�งม.ช.ว(ตต�!งแต�แบคท.เร.ยจนถู�งมน�ษย$ ซึ่��งจะม. circadian

rhythms ท.�สอดคลั,องก�บการท'างานของร�างกายท.�เก(ดข�!นในช�วงเวลัากลัางว�น หร�อกลัางค�น เช�น การหลั�บแลัะการต��น โดยท'าการศั�กษาใน Drosophila spp.

(Nawathean et al, 2005) แลัะแมลังอ��นๆ พับว�า สามารถูพับ clock genes

ได,ท�!งในสมองแลัะอว�ยวะอ��นๆ โดย clock genes ท.�พับในระบบส�บพั�นธุ�$เพัศัผ่3,จะควบค�มจ�งหวะท.�ท'าให,เก(ดการผ่สมพั�นธุ�$ แลัะวงจรการปลั�อย sperm ในแต�ลัะว�น ส�วนใน Drosophila spp. เพัศัเม.ย clock genes ม.ความส�มพั�นธุ$ก�บระด�บความสามารถูในการออกไข�ท.�ข�!นก�บความสมบ3รณ$ของ โภชนาการ นอกจากน.!การท'างานของ clock genes อาจม.ความเก.�ยวข,องก�บการป5องก�นส(�งม.ช.ว(ตจากความเคร.ยดแลัะการแก�ก�อนว�ย การศั�กษาน.!ถู3กน'าไปประย�กต$ใช,ในการศั�กษากลัไกการท'างานของนาฬิ(กาช.วภาพัท.� เก.�ยวข,องก�บมน�ษย$ ในด,านของระบบส�บพั�นธุ�$ โภชนาการ แลัะ การย�ดอาย�ข�ยของมน�ษย$ จากท.�กลั�าวมาข,างต,นจะเห7นได,ว�าในอนาคตเทคโนโลัย. RNAi จะเป2นเทคโนโลัย.ท.�ส'าค�ญ

ในการปร�บปร�งพั�นธุ�$พั�ช การป5องก�นร�กษาโรค ตลัอดจนเป2นเคร��องม�อในการศั�กษาหน,าท.�ของย.นในพั�ช ส�ตว$ แลัะมน�ษย$

หน้�าที่�� 10 - ข้�อเสำ�ยข้องเที่คโน้โลย� RNAi

ข,อเส.ยของเทคโนโลัย. RNAi

เทคโนโลัย.หลัากหลัายท.�ม.การน'ามาใช,ในป8จจ�บ�นต�างม.ท�!งข,อด. แลัะข,อเส.ย ผ่3,ท.�น'าเทคโนโลัย.น�!นไปใช,จ�งต,องพั(จารณาอย�างรอบคอบ เลั�อกว(ธุ.การท.�เหมาะสมท.�ส�ดในการน'าไปใช,เพั��อให,เก(ดประโยชน$ส3งส�ด แลัะลัดผ่ลักระทบหร�อข,อเส.ยของเทคโนโลัย.น�!น เทคโนโลัย. RNAi ก7เช�นเด.ยวก�น แม,ว�าจะม.ข,อด.มากมายด�งท.�กลั�าวมาแลั,ว แต�เทคโนโลัย. RNAi ก7ม.ข,อเส.ยหลัายประการ เช�น1.ไม�สามารถูปร�บต�วตามการหลับหลั.กของไวร�สบางชน(ดได, ท'าให,การใช,เทคโนโลัย.น.!ม.ช�วงเวลัาจ'าก�ดในการย�บย�!งการแสดงออกของย.น จนเม��อไวร�สเปลั.�ยนแปลังพั�นธุ�กรรมไปก7ไม�สามารถูย�บย�!งการแสดงออกของย.นได,2.ไม�สามารถูประมาณช�วงเวลัาท.� RNAi ให,ผ่ลัในการย�บย�!งการแสดงออกของย.นได,3.ท'าให,ลั'าด�บพั�นธุ�กรรมของโฮสต$เปลั.�ยนแปลัง เน��องจากช(!นส�วน siRNA สามารถูเข,าไปแทรกในลั'าด�บพั�นธุ�กรรมของโฮสต$ได,4.อาจเก(ดการย�บย�!งการแสดงออกของย.นอ��นท.�ไม�ใช�ย.นเป5าหมาย เน��องจาก siRNA

เป2นลั'าด�บน(วคลั.โอไทด$สายส�!น ๆ ซึ่��งไม�เพั.ยงแต�ม.ความจ'าเพัาะก�บ ต'าแหน�งเบสท.�เป2นค3�สมก�นเท�าน�!น แต�ย�งม.โอกาสท.�จะไปจ�บก�บเบสค3�สมอ��นท.�ม.ความคลั,ายคลั�งก�นได,5.ไวร�สท.�ใช,เป2นส��อในการน'าย.นเข,าส3�เซึ่ลัลั$อาจก�อโรคหร�อไปกระต�,นให, oncogene

ท'างาน6.RNAi ท.�ใช,ในการด�ดแปลังพั�นธุ�กรรมพั�ชท.�ใช,เป2นอาหาร อาจส�งผ่ลัก�บผ่3,บร(โภค7.ประส(ทธุ(ภาพัของ RNAi ข�!นอย3�ก�บค�ณสมบ�ต(ของ เวคเตอร$ 8.เป2นเทคโนโลัย.ท.�ต,องอาศั�ยความเข,าใจแลัะช'านาญในการว(เคราะห$9.ค�าใช,จ�ายในการท'าการทดลัองส3ง เน��องจากต,องใช,เคร��องม�อประกอบหลัายอย�าง10.เทคโนโลัย.น.!เป2นเทคโนโลัย.ใหม� ม.การค,นพับมาไม�เก(น 10 ป; ด�งน�!นข,อม3ลัต�างๆท.�ได,มาจ�งย�งสามารถูเปลั.�ยนแปลังได,อย3�เสมอหากม.การค,น พับข,อม3ลัต�างๆเพั(�มข�!น

หน้�าที่�� 12 - การประย!กต์�ใช้� RNAi ใน้ประเที่ศึไที่ย หน,าน.!ต,องการความช�วยเหลั�อในการแก,ไข ช�วยแก,ไขได,ท.�น.� ในประเทศัไทยม.การน'า RNAi มาประย�กต$ในหลัายทาง ด�งน.! การศั�กษาผ่ลัของการใช, RNA interference (RNAi) ต�อการเก(ด passage effect ของแบคค(วโลัไวร�ส Th-HaNPV ในเซึ่ลัลั$แมลัง Helicoverpa zea (Hz) การศั�กษาผ่ลัของการใช, RNA interference (RNAi) ในการย�บย�!งการแสดงออกของย.น GFP ในเซึ่ลัลั$ Helicoverpa zea(Hz)การย�บย�!งการเจร(ญของเซึ่ลัลั$มะเร7งเต,านมโดยใช,เทคน(ค RNAi ย�บย�!งการท'าหน,าท.�ของย.น WT1 การใช,เทคน(ค RNA Interference

(RNAi) ในการย�บย�!งการท'างานของย.นท.�ก'าหนดการสร,างโปรต.นห�,มอน�ภาคไวร�สใบด�างในกลั,วยไม,สก�ลัหวาย RNAi-mediated Suppression of Os2AP

Converts Non-aromatic to Aromatic Rice การใช, RNAi เพั(�มความต,านทานโรคก�,ง