Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/47129
Title: การแสดงออกของยีนคาร์บอนิคแอนไฮเดรสจาก Plasmodium falciparum ใน saccharomyces cerevisiae สายพันธุ์กลาย ∆nce103
Other Titles: Expression of plasmodium falciparum carbonic anhydrase in saccharomyces cerevisiae deletion mutant ∆nce103
Authors: ภาคภูมิ ปานตั้น
Advisors: ชุลี ยมภักดี
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Advisor's Email: chulee.y@chula.ac.th
Subjects: มาลาเรีย
พลาสโมเดียมฟัลซิปารัม
การแสดงออกของยีน
Malaria
Plasmodium falciparum
Gene expression
Issue Date: 2554
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: มาลาเรียเป็นโรคที่เกิดจากโปรโตซัวชนิด Plasmodium โดยอาศัยยุงในสกุล Anopheles เพศเมียเป็นพาหะในการแพร่เชื้อ ในแต่ละปีมีผู้ติดเชื้อมาลาเรียประมาณ 1.5 - 2.7 ล้านคนเสียชีวิตจากจำนวนผู้ติดเชื้อ 515 ล้านคนทั่วโลก ภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ซึ่งเป็นที่ตั้งของประเทศไทยนั้นมีการแพร่ระบาดของโรคนี้สูงเป็นอันดับที่สามของโลก สกุลของ Plasmodium ที่ก่อให้เกิดโรคมี 4 สกุลแต่สกุลที่สำคัญคือ Plasmodium falciparum ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการเสียชีวิตในผู้ติดเชื้อ ทั้งนี้เนื่องจากการดื้อยาที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันและยาที่ใช้ในการรักษาโรคมาลาเรียในปัจจุบันยังมีประสิทธิภาพไม่เพียงพอเนื่องจากการดื้อยาและความเป็นพิษของยาที่ใช้รักษา ด้วยเหตุนี้จึงมีความจำเป็นต้องค้นหาสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพใหม่ๆเพื่อพัฒนายาให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่ายาที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน วิธีการที่จะหายาใหม่ที่มีกลไกการออกฤทธิ์แตกต่างไปจากเดิมจำเป็นต้องใช้วิธีการคัดกรองสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ใช้หลักการใหม่ๆ P. falciparum สามารถสังเคราะห์เบสไพริมิดีนซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างสารพันธุกรรม โดยมีเอนไซม์คาร์บอนิคแอนไฮเดรสเป็นเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับวิถีการสังเคราะห์เบสไพริมิดีนในขั้นตอนแรกๆ และเอนไซม์ดังกล่าวในเชื้อมาลาเรียต่างจากเอนไซม์ชนิดเดียวกันในมนุษย์ ทำให้เอนไซม์นี้น่าจะเป็นโปรตีนเป้าหมายสำหรับการค้นหายาใหม่ๆในการรักษาโรคมาลาเรีย ในงานวิจัยนี้มุ่งหมายที่จะศึกษาการทำหน้าที่ทดแทนเอนไซม์เป้าหมายจากเชื้อมาลาเรียในยีสต์สายพันธุ์กลาย ∆nce103 โดยทำการดัดแปลงพันธุกรรมยีสต์ Saccharomyces cerevisiae ด้วยการทำลายยีนที่ประมวลรหัสเอนไซม์คาร์บอนิคแอนไฮเดรส NCE103 ซึ่งส่งผลให้ยีสต์ไม่สามารถเจริญได้ในสภาวะที่มี CO2 ต่ำ และนำเข้ายีนประมวลรหัสเอนไซม์เป้าหมายของเชื้อ P. falciparum (ยีน pfCA) สู่เซลล์ยีสต์สายพันธุ์กลาย ผลการทดลองพบว่าเอนไซม์คาร์บอนิคแอนไฮเดรสของเชื้อ P. falciparum ไม่ว่าจะเป็นชนิด full-length, truncated หรือ แบบยีนสังเคราะห์เพื่อให้มีการแสดงออกในยีสต์ได้ดี (codon-optimized gene) ไม่สามารถทดแทนการทำหน้าที่ของเอนไซม์ชนิดเดียวกันในยีสต์สายพันธุ์กลาย ขณะที่เอนไซม์คาร์บอนิคแอนไฮเดรสของยีสต์และของมนุษย์สามารถทดแทนการทำหน้าที่ในยีสต์สายพันธุ์กลายได้ อย่างไรก็ตามพบว่าเอนไซม์คาร์บอนิคแอนไฮเดรสของเชื้อ P. falciparum ที่ได้จากยีนสังเคราะห์สามารถแสดงออกและสังเคราะห์โปรตีนในยีสต์ดังกล่าวได้เมื่อตรวจสอบโดยวิธี RT-PCR และเวสเทิร์นบลอตตามลำดับ และพบว่ายีน pfCA แบบ truncated form สามารถแสดงออกโดยการสังเคราะห์ mRNA ได้ เมื่อทดสอบโดยใช้วิธี RT-PCR ผลจากงานวิจัยนี้สรุปได้ว่ายีน pfCA ไม่สามารถทดแทนการทำหน้าที่แทนยีน NCE103 ในยีสต์สายพันธุ์กลายได้
Other Abstract: Malaria is caused by the protozoan Plasmodium which is transmitted by the female Anopheles mosquitoes. The disease afflicts 515 million and kills 1.5–2.7 million people each year. Southeast Asia, where Thailand locates, got the third of the burden. Four species of the parasite cause this disease but Plasmodium falciparum is the main cause of clinical malaria and death. Because of the resistance, toxicity and uneffective of currently used drugs emphasizes the need on more effective drugs with antimalarial activity. To search for new antimalarial drugs with a novel mode of action, a screening system with a novel principle is needed. P. falciparum is a purine auxotroph, however, it can synthesize pyrimidines de novo, which is important for DNA synthesis. Carbonic anhydrase (CA) is the first enzyme in the pyrimidine biosynthetic pathway which represents a key difference between the parasite and its human host. P. falciparum CA (pfCA), therefore, is a possible drug target of antimalarial activity. This study aimed to investigate whether pfCA could functionally complement the activity CA-like enzyme encoded by NCE103 in the yeast Saccharomyces cerevisiae strain lacking NCE103 (∆nce103). The nce103 null mutant yeast is unable to grow under low CO2 condition. The plasmid bearing either full-length pfCA, truncated-pfCA, codon-optimized pfCA, NCE103 or human carbonic anhydrase isozyme II (hCAII) was transformed into the ∆nce103 mutant yeast. It was found that plasmids bearing either full-length or truncated form or codon-optimized pfCA could not restore the growth defect under low CO2 condition of the nce103 null mutant yeast, while the plasmids bearing either yeast NCE103 or hCAII could. RT-PCR and Western blot analysis revealed that the codon-optimized pfCA gene could be transcribed and translated, respectively, whereas the truncated-pfCA could only be transcribed in the nce103 null mutant yeast strain. In conclusion, pfCA gene could not functionally complement that of yeast NCE103.
Description: วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554
Degree Name: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: จุลชีววิทยาทางอุตสาหกรรม
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/47129
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2011.2042
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2011.2042
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
bhakbhoom_pa.pdf3.28 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.