เล่มที่ 32
ชีวสนเทศศาสตร์
สามารถแชร์ได้ผ่าน :
ประโยชน์ของเทคโนโลยีชีวสนเทศ
จุดมุ่งหมายหลักในการพัฒนาชีวสนเทศศาสตร์นั้น คือ เพื่อใช้ในการค้นหาความหมาย ที่ซ่อนอยู่ในข้อมูลทางชีววิทยา ที่ได้รับการสร้างขึ้นอย่างมากมาย จากความก้าวหน้าทางเครื่องมือ และเทคโนโลยีต่างๆ โดยชีวสนเทศ ทำให้การเก็บข้อมูลมีระบบ สามารถเรียกใช้ได้ง่าย และทำให้มีการพัฒนาเครื่องมือต่างๆ ในการวิเคราะห์ข้อมูลให้มีประสิทธิภาพ ปัจจุบัน มีการปรับเปลี่ยนรูปแบบของการค้นคว้าวิจัย ซึ่งใช้เวลาส่วนใหญ่ในห้องปฏิบัติการเพียงอย่างเดียว มาผสมผสานกับการสืบค้น การวิเคราะห์ข้อมูล หรือการทำการทดลองบนคอมพิวเตอร์ จากนั้น จึงนำผลที่ผ่านการประเมิน หรือวิเคราะห์แล้วกลับมายืนยันโดยการวิจัยในห้องปฏิบัติการ ซึ่งทำให้จำนวนการทดลองลดลงอย่างมาก รวมทั้ง มีผลการทดลองที่แม่นยำ และถูกต้องมากขึ้น ช่วยประหยัด ทั้งงบประมาณการวิจัยและเวลา
แสดงการเปลี่ยนแปลงลำดับนิวคลีโอไทด์ของมนุษย์บางตำแหน่ง
ประโยชน์ของชีวสนเทศศาสตร์ ในด้านต่างๆ ตัวอย่างเช่น
ประโยชน์ทางการแพทย์
- การออกแบบยาใหม่ที่จำเพาะกับบุคคลจากโครงการจีโนมมนุษย์ทำให้เราทราบว่า แต่ละบุคคลมีความเหมือนกันประมาณร้อยละ ๙๙.๙ และมีส่วนต่างกันออกไปประมาณร้อยละ ๐.๑ ที่มีความจำเพาะกับแต่ละบุคคล ซึ่งส่วนต่างนี้บางส่วนทำให้การตอบสนองของการใช้ยา ของแต่ละบุคคลไม่เหมือนกัน โดยความแตกต่างแม้เพียง ๑ นิวคลีโอไทด์ ก็สามารถส่งผลให้ยีนสร้างโปรตีนผิดปกติ หรือต่างไปจากเดิม และหากโปรตีนนั้น เป็นโปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นเอนไซม์ ในการย่อยสลายยา ทำให้ไม่สามารถเปลี่ยนยา ให้อยู่ในรูปที่รักษาโรคได้ (active form) จึงไม่เกิดประโยชน์ต่อผู้ใช้ยาดังกล่าว ซึ่งปัจจุบันพบว่า มีผู้ป่วยใช้ยาที่ไม่ก่อให้เกิดประโยชน์ต่อการรักษาถึงร้อยละ ๓๐
- การค้นหายีนก่อโรค นักวิทยาศาสตร์สามารถนำข้อมูลลำดับนิวคลีโอไทด์ในจีโนม หรือการผลิตอาร์เอ็นเอทั้งหมด หรือโปรตีนทั้งหมด จากเซลล์ปกติ และเซลล์ที่เป็นโรคมาเปรียบเทียบกัน โดยใช้วิธีการทางชีวสนเทศศาสตร์ หากสามารถตรวจพบยีนหรือโปรตีน ที่มีความแตกต่างระหว่างสภาวะทั้งสองได้ จะนำไปสู่การค้นพบยีนหรือโปรตีน ที่เป็นสาเหตุของโรค ซึ่งมีประโยชน์ทางการแพทย์มาก เช่น ใช้ในการตรวจวินิจฉัยว่า ผู้ป่วยเป็นโรคนั้นๆ หรือไม่ โดยตรวจหายีนหรือโปรตีนก่อโรค นอกจากนี้ ยังอาจใช้เป็นยีน หรือโปรตีนเป้าหมายการออกแบบยา เพื่อแก้ไขความผิดปกติที่พบ ซึ่งยาจะมีความจำเพาะต่อโรคมากขึ้น เนื่องจากถูกพัฒนาขึ้น โดยมีเป้าหมายในการรักษาที่ชัดเจน หรือการนำวิธีการรักษาโดยยีน (gene therapy) มาใช้ เพื่อแก้ไขความผิดปกติของยีนก่อโรคอย่างจำเพาะได้
ประโยชน์ทางด้านอุตสาหกรรมและเกษตรกรรม
นอกเหนือจากการศึกษาและใช้ประโยชน์จากจีโนมของมนุษย์แล้ว ใน ค.ศ. ๑๙๙๔ กระทรวงพลังงาน ของสหรัฐอเมริกาได้มีโครงการศึกษาจีโนมของจุลินทรีย์ชนิดต่างๆ (Microbial Genome Project) โดยมีวัตถุประสงค์ เพื่อศึกษารหัสพันธุกรรมในจีโนม ของจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์ในด้านต่างๆ เช่น การผลิตพลังงาน การกำจัดของเสียและสารพิษ ในสิ่งแวดล้อม หากสามารถเข้าใจพื้นฐานการดำรงชีวิต โดยเฉพาะหากสามารถแยกยีน ที่ทำให้แบคทีเรียเหล่านี้ มีคุณสมบัติพิเศษที่มีประโยชน์ดังกล่าวข้างต้น จะสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างมหาศาล เช่น การศึกษาจีโนมของแบคทีเรียชนิด Thermotoga maritima ซึ่งสามารถมีชีวิตอยู่ได้ในอุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือด การใช้ชีวสนเทศศาสตร์ศึกษาข้อมูลจีโนมของแบคทีเรียชนิดนี้ อาจนำไปสู่การค้นพบยีน ในการผลิตเอนไซม์ที่สามารถทนความร้อนสูงได้ และสามารถนำข้อมูลจากยีนนั้น มาใช้ผลิตเอนไซม์ ซึ่งจะมีประโยชน์ในด้านอุตสาหกรรมอย่างมาก
การใช้ชีวสนเทศศาสตร์มีความสำคัญและประโยชน์ในด้านต่างๆ เช่น
การเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรและอุตสาหกรรม
การผลิตพลังงานจากก๊าซชีวภาพ รวมทั้งการศึกษาทางด้านนิเวศวิทยา และสิ่งแวดล้อม
การเปรียบเทียบข้อมูลจีโนมของพืชที่มีสมบัติต่างๆ กัน โดยใช้ชีวสนเทศศาสตร์ อาจทำให้เราพบยีนที่สำคัญต่างๆ เช่น ยีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างสารหอมในข้าวหอมมะลิ ซึ่งไม่พบในข้าวชนิดอื่น สามารถใช้เป็นข้อมูลพื้นฐานในการศึกษา และพัฒนาคุณภาพ ของข้าวหอมมะลิของไทยได้
หัวข้อก่อนหน้า
