รศ.ดร. สุภาภรณ์ ชีวะธนรักษ์

1. พืช

1.1. Starch biosynthesis in cassava: A genome-based pathway reconstruction and its exploitation in data integration

1.1.1. ใช้ข้อมูลทางพันธุกรรมของมันสำปะหลัง ศึกษาเส้นทางการสร้างแป้งภายในรากมันสำปะหลัง โดยเปรียบเทียบกับข้อมูลของพืชชนิดอื่นๆ

1.1.2. การสร้างแป้งในรากมันสำปะหลังมีการเปลี่ยนแปลงตามช่วงวัย โดยสร้างแป้งมากขึ้นในช่วงที่รากแก่จัด

1.2. Transcriptional regulatory network of Arabidopsis starch metabolism under extensive light condition: A potential model of transcription-modulated starch metabolism in roots of starchy crops

1.2.1. ศึกษา Arabidopsis เพื่อ คาดการณ์ กลไกการควบคุมการสร้างแป้งในพืชหัว/รากแป้งอื่นๆ

1.2.2. ข้อมูลจากพืชทดลองมีประโยชน์ในการทำความเข้าใจกลไกการควบคุมการสร้างแป้งในพืชอื่นๆ รวมถึงพืชหัว/รากแป้ง แต่จำเป็นต้องเลือกสภาวะการทดลองที่เหมาะสมด้วย

2. อุตสาหกรรมเคมีชีวภาพ

2.1. Alternative routes of acetyl-CoA synthesis identified by comparative genomic analysis: Involvement in the lipid production of oleaginous yeast and fungi

2.1.1. ศึกษา ยีนส์ ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตไขมันในเชื้อจุลชีพ โดยเปรียบเทียบข้อมูลทางพันธุกรรมของเชื้อจุลชีพที่ผลิตไขมันได้ดี เช่น ยีสต์ arrowia lipolytica , Aspergillus oryzae กับเชื้อจุลชีพที่ผลิตไขมันไม่ได้ เช่น ยีสต์ Saccharomyces cerevisiae

2.1.2. โปรตีนที่สร้างจากยีนของเชื้อจุลชีพที่ผลิตไขมันได้ดีนั้น มีความแตกต่างจากเชื้อที่ผลิตไขมันไม่ได้

3. โมเดล

3.1. The genome-scale metabolic model iIN800 of Saccharomyces cerevisiae and its validation: A scaffold to query lipid metabolism

3.1.1. พัฒนาโมเดลยีสต์เพื่อทำความเข้าใจการเผาผลาญไขมัน

3.1.2. iIN800 เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการวิเคราะห์ระบบการเผาผลาญที่ซับซ้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ช่วยในการค้นหาเป้าหมายในการควบคุมกระบวนการเผาผลาญไขมัน ซึ่งจะมีประโยชน์สำหรับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม และการทำความเข้าใจโรคที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไขมัน

4. สาหร่ายสไปรูลิน่า

4.1. Proteome analysis at the subcellular level of the cyanobacterium Spirulina platensis in response to low-temperature stress conditions

4.1.1. ศึกษาการเปลี่ยนแปลงของโปรตีนในสาหร่ายสไปรูลิน่า (Spirulina platensis) เมื่อเผชิญกับสภาวะความเย็น โดยวิเคราะห์การทำงานของโปรตีนในแต่ละส่วนของเซลล์

4.1.2. มีโปรตีนหลายชนิดที่ถูกสร้างมากขึ้น เมื่อเซลล์ได้รับความเย็น การสังเคราะห์คลอโรฟิลล์มีความสำคัญต่อการตอบสนองต่อสภาวะความเย็น ในสภาวะที่มีแสง

4.1.3. งานวิจัยชิ้นนี้ยังเป็นรายงานแรกที่ประสบความสำเร็จในการระบุโปรตีนของสาหร่ายสไปรูลิน่าโดยอาศัยฐานข้อมูลโปรตีนที่คาดการณ์จากลำดับพันธุกรรมของสาหร่ายสไปรูลิน่า

5. เอนไซม์

5.1. Repertoire of malic enzymes in yeast and fungi: insight into their evolutionary functional and structural significance

5.1.1. ศึกษาความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการของเอนไซม์ ME ในกลุ่มจุลชีพเหล่านี้โดยใช้เทคนิคการวิเคราะห์ลำดับดีเอ็นเอและการสร้างแบบจำลองโครงสร้าง

5.1.2. จุดที่น่าสนใจคือ เอนไซม์ ME แบบ NADP+-dependent ในกลุ่มรา Mucoromycotina มีบริเวณลำดับเบสพิเศษ (FLxxPG) ที่ไม่พบในราชนิดอื่น อาจมีกลไกการทำงานที่แตกต่าง และอาจมีบทบาทสำคัญในการผลิตไขมันในจุลชีพที่ผลิตไขมันได้ในปริมาณมาก ซึ่งน่าจะมีประโยชน์ในทางอุตสาหกรรม

5.2. Rational identification of target enzymes for starch improvement through system-level analysis of a potato tuber model

5.2.1. นำเสนอการระบุเอนไซม์เป้าหมายในการปรับปรุงแป้งโดยการวิเคราะห์ระดับระบบของแบบจำลองหัวมันฝรั่ง

5.2.2. ถูกนำไปใช้เพื่อทำนายการเปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์ในโปรไฟล์เมตาบอไลท์ของหัวเพื่ออนุมานการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาของหัวที่ออกแบบทางวิศวกรรมเมตาบอลิซึม เอนไซม์เป้าหมายที่แนะนำและสรีรวิทยาหัวที่อนุมานเป็นแนวทางที่เป็นประโยชน์สำหรับวิศวกรรมเมตาบอลิซึมอย่างมีเหตุผลต่อการปรับปรุงแป้งในมันฝรั่ง

6. จุลินทรีย์

6.1. ในร่างกาย

6.1.1. *การศึกษาลักษณะเฉพาะของจุลินทรีย์ในลำไส้คนไทยในเมือง เผยให้เห็นลักษณะเฉพาะของเอนเทอโรไทป์ (Enterotype-Specific)

6.1.1.1. จำแนกลักษณะเฉพาะของจุลินทรีย์ในลำไส้คนไทยในเมืองด้วยการจัดลำดับ amplicon และจำแนกโปรไฟล์ออกเป็น enterotypes ENP และ ENB

6.1.1.2. พบว่า กลุ่ม EnB มีความหลากหลายมากกว่า มีแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์และเป็นอันตรายมากกว่า และมีการสังเคราะห์วิตามินบีและกรดอะมิโนเพิ่มขึ้นในกลุ่ม EnP นอกจากนี้ยังพบแบคทีเรียชนิดต่างๆ ที่มีความแตกต่างกันเฉพาะกลุ่มและชุมชนจุลินทรีย์ที่เป็นเอกลักษณ์ แบคทีเรียตระกูล Ruminococcaceae ซึ่งมีความสำคัญมากในกลุ่มคนไทย อาจมีส่วนช่วยให้ลำไส้มีความเสถียรโดยการย่อยเซลลูโลสและการทำงานร่วมกันกับผู้ผลิต SCFA

6.1.1.3. สิ่งที่น่าสนใจคือ กลุ่มจุลินทรีย์ทั้งสองกลุ่มมีแบคทีเรียกลุ่มหลักชนิดเดียวกันที่ทำหน้าที่ย่อยแป้งที่ย่อยยาก ซึ่งพบได้ทั่วไปในข้าวและผักที่เป็นอาหารไทยแบบดั้งเดิม

6.2. ในดิน/ธรรมชาติ

6.2.1. Soil microbiome analysis reveals effects of periodic aterlogging stress on sugarcane growth

6.2.1.1. ตรวจสอบชุมชนจุลินทรีย์ในดินและรอบรากอ้อยในแปลงที่น้ำท่วมเป็นระยะเปรียบเทียบกับแปลงปกติในไร่อ้อยที่จังหวัดราชบุรี โดยใช้การหาลำดับพันธุกรรม16S rRNA และ ITS การวิเคราะห์ความหลากหลายภายในกลุ่ม (alpha diversity)

6.2.1.2. การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าสภาพน้ำท่วมเป็นระยะในแปลงมีผลกระทบอย่างสำคัญต่อการเจริญเติบโตของอ้อย โครงสร้างของจุลินทรีย์ในดิน โดยพบว่าจุลินทรีย์ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช (PGPM) หลายชนิดที่สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้สำหรับการส่งเสริมการเจริญเติบโตของอ้อยในแปลงปกติ ได้แก่ Paenibacillus, Pseudomonas, Streptomyces และ Chaetomium

6.2.1.3. สรุปแล้ว การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าแปลงที่น้ำท่วมเป็นระยะมีผลกระทบระยะยาวที่ไม่ดีต่อจุลินทรีย์ในดิน ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดการเจริญเติบโตของอ้อย

6.2.2. ผลกระทบของจุลินทรีย์ท้องถิ่นต่อกระบวนการเกิดการตกตะกอนแคลเซียมคาร์บอเนตในดิน

6.2.2.1. ศึกษาผลกระทบของจุลินทรีย์ท้องถิ่นต่อกระบวนการเกิดการตกตะกอนแคลเซียมคาร์บอเนตในดินโดยใช้จุลินทรีย์ที่มีศักยภาพในการผลิตเอนไซม์ยูรีเอส และเชื่อมประสานกันระหว่างอนุภาคของเม็ดดินทำให้ดินมีคุณสมบัติทางวิศวกรรมที่ดีขึ้น

6.2.2.2. การศึกษานี้บ่งชี้ว่าการมีอยู่ของจุลินทรีย์ในท้องถิ่นมีผลทำ ให้ประสิทธิภาพ MICP ลดลง การดํารงอยู่ของจุลินทรีย์ในท้องถิ่นจำเป็นต้อง พิจารณาในการประยุกตืใช้เทคโนโลยีนี้ในสภาพจริง นอกจากนี้สายพันธุ์ของ แบคทีเรียมีผลต่อการผลิตยูเรียเอส และการตกตะกอนแคลไซต์ อย่างไรก็ ตาม ควรมีตัวอย่างดินในท้องถิ่นจากหลากหลายพื้นที่เพื่อหาความ สอดคล้องของอิทธิพลของจุลินทรีย์ท้องถิ่นในการศึกษาต่อไป

6.2.3. Diverse microbial community profiles of propionate-degrading cultures derived from different sludge sources of anaerobic wastewater treatment plants

6.2.3.1. ศึกษาจุลินทรีย์ที่ย่อยสลายโปรปิโอเนตซึ่งได้มาจากตะกอนน้ำเสียแบบไม่ใช้ออกซิเจนจากโรงงานบำบัดน้ำเสียในอุตสาหกรรมเกษตรต่างๆ โดยใช้การลำดับยีน 16S rRNA

6.2.3.2. ระบบย่อยสลายที่มีประสิทธิภาพและการผลิตมีเทนใกล้เคียงกันสามารถมีชุมชนจุลินทรีย์ที่ย่อยสลายโปรปิโอเนตแตกต่างกันไปตามแหล่งตะกอนดั้งเดิม ผลการศึกษาบ่งชี้ว่าข้อมูลภายในของชุมชนจุลินทรีย์ที่ย่อยสลายโปรปิโอเนตเฉพาะเจาะจงสามารถนำไปใช้ในการตรวจสอบและปรับปรุงระบบบำบัดน้ำเสียเพื่อเพิ่มการผลิตก๊าซชีวภาพได้

6.3. เชื้อรา

6.3.1. Fungicide Xylaria sp BCC 1067 extract induces reactive oxygen species and activates multidrug resistance system in Saccharomyces cerevisiae

6.3.1.1. ศึกษาศักยภาพในการต้านเชื้อราของสารสกัดจาก Xylaria sp. BIOTEC culture collection (BCC) 1067 ต่อยีสต์โมเดล Saccharomyces cerevisiae

6.3.1.2. สารสกัดจาก Xylaria sp. BCC 1067 เป็นแหล่งที่มีศักยภาพในการพัฒนายาต้านเชื้อราใหม่ โดยที่ Yap1, Pdr5 และ ascorbate มีบทบาทสำคัญในการปกป้อง S. cerevisiae จากความเป็นพิษของสารสกัด

6.3.2. Infection and colonization of tissues of the aphid Myzus persicae and cassava mealybug Phenacoccus manihoti by the fungus Beauveria bassiana

6.3.2.1. ศึกษาการติดเชื้อของ Beauveria bassiana ต่อแมลงศัตรูพืชสองชนิด ได้แก่ เพลี้ยไฟและ เพลี้ยแป้งมันสำปะหลัง โดยติดตามการเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อตั้งแต่แมลงยังมีชีวิตจนกระทั่งตาย

6.3.2.2. การใช้กับดักแมลงผสมกับสปอร์ของเชื้อรา Beauveria bassiana อาจช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการกำจัดศัตรูพืชได้ เนื่องจากกับดักจะช่วยให้สปอร์ของเชื้อราสัมผัสกับบริเวณที่แมลงติดเชื้อได้ง่ายขึ้น

6.3.3. Significance of fatty acid supplementation on profiles of cell growth, fatty acid, and gene expression of three desaturases in Mucor rouxii

6.3.3.1. ศึกษาการสังเคราะห์ GLA ในเชื้อรา Mucor rouxii โดยเติมกรดไขมันชนิดต่างๆ ลงไปในอาหารเลี้ยงเชื้อ

6.3.3.2. ชี้ให้เห็นว่า ยีนทั้งสามชนิดที่ควบคุมการสร้างกรดไขมันไม่อิ่มตัวในเชื้อรา Mucor rouxii ถูกควบคุมการทำงานร่วมกัน โดยอาศัยสัญญาณจากชนิดของกรดไขมันที่ได้รับ

6.4. แบคทีเรีย

6.4.1. Different effects of the combined stress of nitrogen depletion and high temperature than an individual stress on the synthesis of biochemical compounds in Arthrospira platensis C1 (PCC 9438)

6.4.1.1. ศึกษาผลกระทบร่วมกันของการขาดไนโตรเจนและความเครียดจากอุณหภูมิสูงต่อการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาของ A. platensis C1

6.4.1.2. การตอบสนองของ A. platensis ต่อความเครียดร่วมกันนั้นแตกต่างจากการตอบสนองของเซลล์ต่อความเครียดแต่ละชนิด การสลายตัวของ PC การเพิ่มขึ้นของคาร์โบไฮเดรต และการเปลี่ยนแปลงในโปรไฟล์กรดไขมันนั้นจำเป็นต่อการตอบสนองทางสรีรวิทยาต่อการขาดไนโตรเจนร่วมกับความเครียดจากอุณหภูมิสูงของ A. platensis C1

6.4.2. Analysis of metabolic network of synthetic escherichia coli producing linalool using constraint-based modeling

6.4.2.1. มุ่งเน้นการ ปรับปรุง ประสิทธิภาพการผลิตลิโมนีนในแบคทีเรียที่ดัดแปลงพันธุกรรมชนิดนี้ โดยใช้เทคนิคการจำลองกระบวนการเผาผลาญ (metabolic network) ร่วมกับการวิเคราะห์การลบยีนทีละตัว

6.4.2.2. การลบยีน gdh เป็นวิธีการปรับปรุงแบคทีเรียที่ดัดแปลงพันธุกรรมให้ผลิตลิโมนีนได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ช่วยเพิ่มปริมาณลิโมนีนที่ผลิตจากกระบวนการทางชีวภาพ

6.4.3. Construction of Synthetic Escherichia Coli Producing s-linalool

6.4.3.1. เสนอแนวทางการผลิตน้ำหอมโดยใช้กลิ่นหอมจาก แบคทีเรีย โดยใช้เทคนิค การออกแบบทางชีวภาพ (synthetic biology)

6.4.3.2. แบคทีเรียที่สร้างขึ้นสามารถผลิต Linalool ได้หลังจากการเพาะเลี้ยงเป็นเวลา 48 ชั่วโมง ซึ่งตรงกับช่วงที่เซลล์เข้าสู่ระยะหยุดการเจริญเติบโต

6.5. เหล็ก

6.5.1. Tenellin acts as an iron chelator to prevent iron-generated reactive oxygen species toxicity in the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana

6.5.1.1. ศึกษาการเพิ่มปริมาณ tenellin และ complex ที่เกิดจากเหล็กและ tenellin ในพันธุ์กลุ่มตัวแปรที่ขาดของ ferricrocin ของ Beauveria bassiana

6.5.1.2. การขาดสาร ferricrocin อาจกระตุ้นการผลิต tenellin ซึ่งมีคุณสมบัติชีวภาพใหม่เป็นสารผูกเหล็กเพื่อลดระดับของปฏิกิริยาเฟนตันภายในเซลล์

7. พันธุกรรม

7.1. Genetic Aberration Analysis in Thai Colorectal Adenoma and Earlystage Adenocarcinoma patients by Whole-Exome sequencing

7.1.1. ทำการวิเคราะห์ทั้งจีโนมเพื่อเปรียบเทียบความผิดปกติทางพันธุกรรมของสองกลุ่มตัวอย่าง ในการเปรียบเทียบเนื้อเยื่อปกติกับเนื้องอกในลำไส้ใหญ่และมะเร็งลำไส้ใหญ่

7.1.2. พบว่า ยีนชุดที่ระบุในทั้งกลุ่มที่มีเนื้อเยื่อปกติตรงกับเนื้องอกในลำไส้ใหญ่ และกลุ่มที่มีเนื้อเยื่อปกติตรงกับเนื้องอกในลำไส้ใหญ่และมะเร็งลำไส้ใหญ่เกี่ยวข้องกับเส้นทางส่งสัญญาณ Wnt, p53, และ RTK–RAS ซึ่งอาจใช้เป็นเครื่องหมายในการคัดกรองระยะก่อนมะเร็งและระยะแรกของ CRC

7.2. Prediction of human leukocyte antigen gene using k-nearest neighbour classifier based on spectrum kernel

7.2.1. วิธีการจำแนกประเภทของยีน HLA ซึ่งมีความสำคัญต่อระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย

7.2.2. วิธีการจำแนกยีน HLA แบบใหม่นี้ง่ายกว่าวิธีเดิมที่มีอยู่และยังแม่นยำกว่า

8. RNA

8.1. iDoRNA: An interacting domain-based tool for designing RNA-RNA interaction systems

8.1.1. แสดงผลการดำเนินงานของ iDoRNAโดยเปรียบเทียบกับ iDoDe โดยใช้โมเดล RNA-RNA interaction และเปรียบเทียบผลการออกแบบของเครื่องมือของเรากับเครื่องมืออื่นๆ โดยใช้โมเดล RNA-RNA interaction 44 รายการ

8.2. Domain-based design platform of interacting RNAs: A promising tool in synthetic biology

8.2.1. เสนอแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ใหม่ที่ออกแบบ RNAs ที่โต้ตอบกันได้อย่างมีประสิทธิภาพซึ่งสามารถพับเป็นรูปที่ต้องการได้

8.2.2. แพลตฟอร์มออกแบบของเราสามารถสร้าง RNAs ที่โต้ตอบกันได้มากมายที่ตรงกับโครงสร้างเป้าหมายทั้ง 4 โมเดลโดยมีความเสถียรที่ยอมรับได้ แต่ยังต้องพัฒนาต่อโดยรวมอัลกอริทึมเพื่อให้ได้ RNAs ที่โต้ตอบกันอย่างเหมาะสมและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

8.3. Conceptual design of RNA-RNA interaction based devices

8.3.1. เสนอแนวคิดการออกแบบระบบควบคุมด้วย ปฏิกิริยาระหว่าง RNA หลายๆ ตัว โดยคำนึงถึงทั้งโครงสร้างโดเมน (domain) ของ RNA และพลังงานยึดเหนี่ยวระหว่าง RNA

8.3.2. พบว่ามี 440 ระบบ ที่ทำงานได้ตามต้องการ โดยมีทั้งโครงสร้างที่เหมาะสม (SS = 1) และมีลำดับการเกิดปฏิกิริยาที่ถูกต้อง (AS > 1)

8.3.3. ระบบการประเมินนี้ช่วยให้การออกแบบ RNA ก้าวไปอีกขั้น จากเดิมที่ออกแบบเป็นโมเลกุลเดี่ยว มาเป็นการออกแบบโมเลกุล RNA หลายตัวที่ทำงานร่วมกันได้เหมือนกับเอนไซม์ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการออกแบบทางชีวภาพในอนาคต