ถอดจีโนม “ราแมลง” หายีนควบคุมมดขึ้นไปตายบนต้นไม้

จากมดที่เดินปกติเมื่อถูก “ราแมลง” เข้าครอบงำ กลับเปลี่ยนพฤติกรรม และเดินแตกแถวขึ้นตายบนต้นไม้ พลีร่างให้เชื้อราเจริญเติบโตและปล่อยสปอร์รอเหยื่อรายถัดไป ... เชื้อรามีกลไกในการควบคุมมดอย่างไร มียีนอะไรที่เจาะจงสำหรับมด หรือสร้างสารอะไรในการครอบงำเหยื่อ เป็นคำถามที่นักวิจัยไทยกำลังหาคำตอบด้วยการถอดจีโนม

ดร.เจนนิเฟอร์ เหลืองสอาด หัวหน้าห้องปฏิบัติการปฏิสัมพันธ์ของจุลินทรีย์ ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) ผู้ศึกษาความหลากหลายของราแมลงในอุทยานแห่งชาติและเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าทั่วำไทย เผยว่า ประเทศไทยมีราแมลงกว่า 400 ชนิด โดยทางไบโอเทคได้เก็บรวบรวมตัวอย่างราแมลงแล้วกว่า 160 ชนิด และมีราแมลงสายพันธุ์ใหม่ของโลกที่สำรวจพบในไทยและรายงานไปแล้ว 24 ชนิด

“ส่วนใหญ่เราพบราแมลงได้ในป่า และมีบ้างที่พบในระบบเกษตร โดยพบราแมลงได้ตั้งแต่พื้นที่ระดับน้ำทะเล เช่น ป่าพรุราบต่ำ จ.นราธิวาส พื้นที่ระดับสูงที่ดอยอินทนนท์ จ.เชียงใหม่ โดยราแมลงจะงอกเส้นใยแทงผ่านผนังลำตัวแมลง และใช้แมลงเป็นแหล่งอาหาร จากนั้นราจะพัฒนาโครงสร้างสำหรับแพร่กระจายสปอร์ออกจากตัวแมลงเพื่อแพร่พันธุ์ต่อไป ตัวอย่างราแมลงที่ระบาดในไทยจะชูก้านราขึ้นเหนือดิน อย่างว่านจักจั่นที่คล้ายจักจั่นมีเขา แท้จริงคือราแมลงก่อโรคบนจักจั่น” ดร.เจนนิเฟอร์กล่าว

ทั้งนี้ ไบโอเทคได้ให้ความสำคัญในการศึกษาความหลายทางชีวภาพของราแมลง เนื่องจากเป็นแหล่งที่มีความหลากหลายของราแมลงสูงมากแหล่งหนึ่งของโลก โดย ดร.เจนนิเฟอร์ให้ข้อมูลอีกว่า ราแมลงบางชนิดมีคุณสมบัติในการสร้างสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เช่น ราแมลงเฮอร์สุเทลลา นิวีเอ (Hirsutella nivea) ซึ่งเจริญอยู่บนเพลี้ยกระโดดสร้างสารออกฤทธิ์ยับยั้งเชื้อวัณโรค และราแมลงบิวเวอเรีย บาสเซียนา (Beauveria bassiana) ที่ก่อโรคในเพลี้ยแป้งที่ผลิตสารออกฤทธิ์ควบคุมแมลงศัตรูพืชได้ เป็นต้น

นอกจากนี้เก็บข้อมูลความหลากหลายทางชีวภาพแล้วทีมวิจัยไบโอเคยังศึกษาลำดับพันธุกรรมของราแมลงหลายชนิด โดย ดร.เจนนิเฟอร์ได้ยกตัวอย่างว่ากำลังถอดจีโนมของราแมลงที่ก่อโรคในมด โดยมดที่ติดเชื้อราแมลงจะมีพฤติกรรมเปลี่ยนจากเดิม โดยในธรรมชาติพบว่ามดที่ติดเชื้อราแมลงจะถูกบังคับให้เดินแตกแถวแล้วไต่ขึ้นต้นไม้ไปอยู่ใต้ใบไม้แล้วตาย จากนั้นราแมลงจะสร้างเส้นใยและสปอร์อออกจากตัวมด เพื่อปล่อยสปอร์กระจายสู่เหยื่อตัวอื่นๆ ต่อไป

“จากการทดลองในห้องปฏิบัติการ เราทดลองปล่อยสปอร์เชื้อราในมด 10 ชนิด พบว่ามี 2 ชนิดที่ติดเชื้อจากราแมลง เราจึงถอดจีโนมราแมลงเพื่อหาว่า มียีนอะไรที่จำเพาะสำหรับมด และราแมลงสร้างสารอะไรออกมาควบคุมมด กลไกอะไรที่ทำให้ราก่อโรคในมดได้ เป็นสิ่งที่เรากำลังศึกษาต่อไป” ดร.เจนนิเฟอร์

ส่วนข้อมูลความหลากหลายทางชีวภาพและการจัดอนุกรมวิธานของราแมลงในไทยนั้น ทางไบโอเทคได้ตีพิมพ์เผยแพร่ผ่านหนังสือ Atlas of Fungi ฉบับที่ 1-4 โดยดร.สุภาวดี อิงศรีสว่าง หัวหน้าห้องปฏิบัติการอินโฟเมชันซิสเตมส์ ไบโอเทคกล่าวว่าได้ตีพิมพ์หนังสือออกมาหลายปีแล้ว แต่ยังไม่เป็นที่รู้จักแพร่หลาย จึงมองหาช่องทางที่จะเผยแพร่ข้อมูลเหล่านี้ และเห็นว่าปัจจุบันคนใช้สมาร์ทโฟนกันเยอะ จึงได้พัฒนาแอปพลิเคชันเพื่อเป็นสื่อการเรียนรู้ความหลากหลายของราแมลงในไทย ชื่อ Thai-Fungi ซึ่งรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับราแมลงกว่า 100 ชนิด

สำหรับแอปพลิเคชัน Thai-Fungi นั้นพร้อมเปิดตัวภายในงานประชุมวิชาการนานาชาติราวิทยา (International Mycological Congress: IMC 10) ครั้งที่ 10 ซึ่งไทยเป็นเจ้าภาพระว่างวันที่ 4-8 ส.ค.57 โดยเปิดให้ประชาชนทั่วไปได้เข้าชมเฉพาะนิทรรศการโดยไม่เสียค่าใช้จ่าย โดยขณะนี้ทีมวิจัยอยู่ระหว่างดำเนินการก่อนเปิดให้ดาวน์โหลดใน App Store  และ Google Play ในเร็วๆ นี้