บริษัท ดีเคเอสเอช เทคโนโลยี จำกัด

จากการจำแนกสายพันธุ์แบคทีเรียสู่การพัฒนาฐานข้อมูลและศึกษาความสัมพันธ์ของสุขภาพ เจาะลึกโลกจุลินทรีย์ด้วย PacBio full-length 16S rRNA sequencing

ในร่างกายของเรามีจุลินทรีย์มากมายที่มีบทบาทสำคัญต่อการย่อยอาหาร กระบวนการเมแทบอลิซึม และระบบภูมิคุ้มกัน แต่เคยสงสัยไหมว่า แบคทีเรียแต่ละชนิดมีบทบาทต่างกันอย่างไร และชนิดใดน่าสนใจสำหรับการศึกษาสุขภาพ?

การตอบคำถามนี้เริ่มต้นจากการรู้ให้ชัดว่า ในตัวอย่างมีแบคทีเรียชนิดใดอยู่บ้าง ยิ่งสามารถระบุลำดับสายพันธุ์ มีส่วนช่วยนักวิจัยเปิดโอกาสค้นพบความสัมพันธ์ที่น่าสนใจทางชีวภาพและต่อยอดการศึกษาได้ตรงจุด ลองนึกถึงการระบุคนจากภาพถ่าย หากเห็นเพียงบางส่วนของใบหน้า เราอาจแยกคนที่หน้าคล้ายกันได้ยาก การจำแนกแบคทีเรียก็เช่นกัน การอ่านข้อมูลพันธุกรรมเพียงบางช่วงอาจยังแยกแบคทีเรียที่มีความใกล้เคียงกันได้ไม่ชัดเจน และข้อมูล sequencing ชุดเดิมอาจบอกเราได้มากขึ้น หากมีฐานข้อมูลอ้างอิงที่เหมาะสม

Han et al. (2024) แสดงให้ว่าการนำข้อมูล full-length 16S rRNA ซึ่งครอบคลุมช่วง V1–V9 จากตัวอย่างช่องปากและลำไส้มาพัฒนาฐานข้อมูลอ้างอิง และนำไปวิเคราะห์ข้อมูลเทียบในช่วง V3–V4 เขาสามารถจำแนกแบคทีเรียระดับ species ได้มากขึ้น และเห็นแบคทีเรียที่มีปริมาณแตกต่างกันระหว่างตำแหน่งเก็บตัวอย่างได้ชัดขึ้น แสดงให้เห็นว่า คุณค่าของ full-length 16S rRNA ไม่ได้จบที่การอ่านครบยีน แต่ยังช่วยให้ข้อมูล short-read ที่มีอยู่เผยรายละเอียดเพิ่มเติม เปิดโอกาสคัดเลือกแบคทีเรียเป้าหมายไปศึกษาเพื่อพัฒนา biomarker ต่อไป

เมื่ออายุเปลี่ยน แบคทีเรียบอกอะไรเกี่ยวกับสุขภาพ?

Elderly-microbiome
Image source: Institute for Systems Biology (ISB), 2021

Toh et al. (2024) ศึกษา gut microbiome ของชาวสิงคโปร์ 83 คน ด้วยเทคโนโลยี long-reads sequencing พบว่า แม้ความหลากหลายโดยรวมไม่ต่างกันอย่างชัดเจนระหว่างกลุ่มอายุ แต่เมื่อเจาะลึกถึงระดับสายพันธุ์ กลับพบว่าแบคทีเรียบางชนิดมีปริมาณเพิ่มขึ้นหรือลดลงสัมพันธ์ประสิทธิของยาและระบบของร่างกาย

  • Eggerthella lenta เพิ่มขึ้นในวัยกลางคน: บางสายพันธุ์ทำให้ยาโรคหัวใจ (digoxin) ออกฤทธิ์ลดลง จึงน่าสนใจต่อการศึกษาการตอบสนองต่อยา (Haiser et al., 2013)
  • Bacteroides uniformis ลดลงในวัยกลางคน: สายพันธุ์ CECT 7771 ช่วยปรับปรุงเมแทบอลิซึมและภูมิคุ้มกันในหนูอ้วน เปิดโอกาสศึกษาบทบาทในมนุษย์ต่อไป (Gauffin Cano et al., 2012)
  • Bacteroides plebeius เพิ่มขึ้นในผู้สูงอายุ: บางสายพันธุ์ย่อย porphyran จากสาหร่ายแดงได้ เชื่อมสู่คำถามเรื่องอาหารและการใช้สารอาหารของ microbiome (Hehemann et al., 2010)
  • Catenibacterium mitsuokai ลดลงในผู้สูงอายุ: เคยมีรายงานความสัมพันธ์กับความผิดปกติของไขมันและภาวะดื้อต่ออินซูลิน จึงเป็นเป้าหมายด้านสุขภาพเมแทบอลิกที่ควรศึกษาต่อ (สรุปใน Toh et al., 2024)

ต่อยอดงานวิจัยด้วย Kinnex 16S rRNA kit

103-072-100_Kinnex-for-16S-rRNA-kit_1200x628
PacBio Kinnex 16S rRNA kit

จากการระบุแบคทีเรียที่สัมพันธ์กับอายุ สู่การค้นพบ biomarker ที่มีศักยภาพ การศึกษาต่อในกลุ่มตัวอย่างที่ใหญ่ขึ้นของ Kinnex 16S rRNA kit ร่วมกับ PacBio HiFi sequencing ช่วยให้การอ่านยีน Full-length 16S rRNA รองรับงานหลายตัวอย่างได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเชื่อม amplicons หลายชิ้นเป็นโมเลกุลยาวเพื่อเพิ่มปริมาณข้อมูลต่อรัน

    • ครอบคลุม V1–V9 เพื่อจำแนกแบคทีเรียระดับ species
    • รวมหลายตัวอย่างด้วย barcodes เพื่อรองรับการศึกษาขนาดใหญ่ขึ้น
    • รองรับ Sequel II/IIe, Vega และ Revio
figure 1 PacBio full-length 16S rRNA sequencing

อ้างอิง

  1. Gauffin Cano, P., Santacruz, A., Moya, Á., & Sanz, Y. (2012). Bacteroides uniformis CECT 7771 ameliorates metabolic and immunological dysfunction in mice with high-fat-diet induced obesity. PLOS ONE, 7(7), Article e41079.  
  2. Haiser, H. J., Gootenberg, D. B., Chatman, K., Sirasani, G., Balskus, E. P., & Turnbaugh, P. J. (2013). Predicting and manipulating cardiac drug inactivation by the human gut bacterium Eggerthella lenta. Science, 341(6143), 295–298.  
  3. Han, H., Choi, Y. H., Kim, S. Y., Park, J. H., Chung, J., & Na, H. S. (2024). Optimizing microbiome reference databases with PacBio full-length 16S rRNA sequencing for enhanced taxonomic classification and biomarker discovery. Frontiers in Microbiology, 15, Article 1485073.  
  4. Hehemann, J.-H., Correc, G., Barbeyron, T., Helbert, W., Czjzek, M., & Michel, G. (2010). Transfer of carbohydrate-active enzymes from marine bacteria to Japanese gut microbiota. Nature, 464(7290), 908–912. 
  5. PacBio. (n.d.). Kinnex. Retrieved October 3, 2026, from https://www.pacb.com/technology/kinnex/ 
  6. Pacific Biosciences. (2025). Scalable, cost-effective RNA sequencing with PacBio Kinnex kits [Brochure] (Document No. 102-326-597, Rev. 02). 
  7. Toh, K. Y., Toh, T. S., Chua, K. P., Rajakumar, P., Lee, J. W. J., & Chong, C. W. (2024). Identification of age-associated microbial changes via long-read 16S sequencing. Gut Pathogens, 16, Article 56. 

บทความที่น่าสนใจอื่นๆ

Shop
Wishlist
0 Compare

เราใช้คุกกี้เพื่อพัฒนาประสิทธิภาพ และประสบการณ์ที่ดีในการใช้เว็บไซต์ของคุณ คุณสามารถศึกษารายละเอียดได้ที่ นโยบายความเป็นส่วนตัว และสามารถจัดการความเป็นส่วนตัวเองได้ของคุณได้เองโดยคลิกที่ ตั้งค่า

ตั้งค่าความเป็นส่วนตัว

คุณสามารถเลือกการตั้งค่าคุกกี้โดยเปิด/ปิด คุกกี้ในแต่ละประเภทได้ตามความต้องการ ยกเว้น คุกกี้ที่จำเป็น

ยอมรับทั้งหมด
จัดการความเป็นส่วนตัว
  • เปิดใช้งานตลอด

บันทึกการตั้งค่า