นักวิทย์ออสซีใช้ยีนชี้ชัด คัด "แกะดำ" ทำเป็นตัวขาวออกจากฝูง

ไม่ดูก็รู้ใครคือ "แกะดำ" นักวิจัยชาวออสซีใช้วิธีระบุตำแหน่งยีนบนโครโมโซม ที่ควบคุมการแสดงออกของสีขน บนตัวแกะได้แล้ว ต่อไปนี้เกษตรกรผู้เพาะเลี้ยงแกะ ไม่ต้องสงสัยว่าแกะที่เห็นขาวๆ นั้น ที่แท้เป็นแกะขาวแท้พาหะของแกะดำกันแน่

ดร.เบลินดา นอร์ริส (Dr. Belinda Norris) และทีมนักวิทยาศาสตร์จากองค์การวิจัยวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมแห่งเครือจักรภพ (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization: CSIRO) ประเทศออสเตรเลีย สามารถอธิบายกลไก การควบคุมการแสดงออกของสีขน ทั้งขาวและดำในแกะเลี้ยงได้แล้ว  ซึ่งเมดิคัลนิวส์ทูเดย์ระบุว่า งานวิจัยนี้ได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยในวารสารจีโนมรีเสิร์ช (Genome Research)

โดยธรรมชาติของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแล้ว ขนถือเป็นสิ่งจำเป็นที่ช่วยปกคลุมร่างกาย และยังมีบทบาทต่อพฤติกรรมทางสังคมของสัตว์นั้นๆ อีกด้วย ส่วนสีขนนั้นก็มีอิทธิพลอย่างยิ่ง ต่อการเพาะเลี้ยงและขยายพันธุ์สัตว์ ทั้งปศุสัตว์และสัตว์เลี้ยง ซึ่งหากมีความเข้าใจเกี่ยวกับลักษณะของพันธุกรรม ที่เป็นตัวกำหนดสีขนของสัตว์ ที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ ก็จะช่วยให้เราสามารถคัดเลือกและผสมพันธุ์เพื่อให้ได้ลักษณะตามที่เราต้องการได้ไม่ยาก

ทั้งนี้ ความแตกต่างของสีขนในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายชนิด เช่น หนูเมาส์ หนูแรท แมว หมู และแกะ ถูกควบคุมด้วยยีน อะกูตี ซิกแนลลิง โปรตีน จีน หรือเอเอสไอพี (agouti signaling protein gene: ASIP) ที่มีรูปแบบแตกต่างกันไป

ในแกะสายพันธุ์ดั้งเดิม จะมีขนสีดำทั่วตัว ยกเว้นบริเวณท้องที่สีขนจะซีดกว่าส่วนอื่น อย่างไรก็ตาม เมื่อมีการนำแกะมาเลี้ยง จากแกะพันธุ์ดังเดิมในธรรมชาติ ก็ได้รับการเพาะพันธุ์ และคัดเลือกพันธุ์มาอย่างเข้มข้น เลยทำให้ทุกวันนี้แกะเลี้ยงกลายเป็นแกะขนสีขาวแทบทั้งสิ้น

ทว่าอุตสาหกรรมการเลี้ยงแกะในปัจจุบัน ประสบกับปัญหากรณีที่มีแกะขนสีขาวบางส่วน เป็นพาหะของขนสีดำ โดยไม่สามารถแยกแยะได้ว่าเป็นแกะตัวไหนบ้าง

ทีมนักวิจัยของ ดร.นอร์ริส จึงได้ศึกษาวิเคราะห์รูปแบบโครงสร้างของยีน ASIP ในแกะที่เกิดจากการผสมพันธุ์ โดยการเรียงลำดับพันธุกรรมของยีน ASIP และตรวจสอบว่าลำดับดังกล่าวปรากฏอยู่ตำแหน่งใดบนโครโมโซมบ้าง

"น่าประหลาดใจมากกับสิ่งที่เราค้นพบอย่างมาก ซึ่งที่จริงแล้วพันธุกรรมที่เป็นตัวกำหนดสีขนของแกะเลี้ยงทั้งสีขาวและสีดำนั้น เป็นผลมาจากการจัดเรียงตำแหน่งของยีน agouti และอีก 2 ยีนที่อยู่บริเวณใกล้กันบนโครโมโซม ได้แก่ ยีนเอเอชซีวาย (AHCY) และยีนไอทีซีเอช (ITCH)" ดร.นอร์ริส กล่าว

"เราพบว่าในแกะขนสีขาว ซึ่งเป็นลักษณะเด่นนั้นมีสำเนาของยีน agouti ปรากฏอยู่คู่กับสำเนาของยีน ITCH อยู่ทุกที่ที่มียีน ITCH ส่วนแกะขนสีดำ ซึ่งถือเป็นลักษณะด้อยนั้น ไม่พบการแสดงออกของสำเนายีน agouti ซ้ำๆ กันเหมือนในแกะขนสีขาว ซึ่งน่าจะเป็นผลมาจากความบกพร่องของยีนที่ควบคุมการแสดงออกของยีน agouti บนโครโมโซม" หัวหน้าทีมวิจัยอธิบาย

นอกจากนี้ ไซน์เดลียังรายงานอีกว่านักวิจัยยังได้ศึกษาตำแหน่งของ ASIP ในแกะบาร์บารี (Barbary sheep) ซึ่งเป็นแกะสปีชีส์เก่าแก่ชนิดหนึ่ง มีขนสีน้ำตาลไหม้ตลอดลำตัว แต่ตรงบริเวณช่วงท้องจะมีสีชีดกว่า นักวิจัยพบว่าแกะสปีชีส์โบราณชนิดดังกล่าวนี้มีการแสดงออกของยีน agout เพียงตำแหน่งเดียวที่กำหนดรูปแบบของสีขนให้เป็นดังนั้น เช่นเดียวกับที่พบในหนูเมาส์ก่อนหน้านี้แล้ว

ดร.นอร์ริส ระบุว่างานวิจัยนี้จะช่วยพัฒนาวิธีการตรวจและวิเคราะห์จำนวนสำเนายีน ในการทำแผนที่ยีนและรวบรวมคุณลักษณะบางประการของปศุสัตว์ ที่สามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้ และในกรณีการเพาะเลี้ยงแกะ ก็จะช่วยให้มีการตรวจสอบพันธุกรรมของแกะเพื่อตรวจหาว่าเป็นพาหะที่มียีนขนสีดำแฝงอยู่หรือไม่ ซึ่งนักวิจัยก็จะศึกษาต่อไปว่าจะมีโอกาสเกิดการกลายพันธุ์ของยีนที่ควบคุมลักษณะเด่นได้เมื่อไหร่และอย่างไรบ้าง.