การเข้าชุดยีนใหม่

กระบวนการเข้าชุดยีนใหม่ด้วยเทคโนโลยีชีวภาพ

ไวรัสไข้หวัดใหญ่มีส่วน 8 ส่วน จุดประสงค์ก็คือการนำยีน hemagglutinin (HA) และ neuraminidase (NA) ที่ต้องการจากไวรัสสายพันธุ์ที่ 1 เข้าผสมกับยีนของไวรัสสายพันธุ์ที่ 2 โดยต้องเพาะเชื้อได้ดีในไข่และไม่มีอันตรายต่อมนุษย์
ไวรัสไข้หวัดใหญ่สายพันธุ์ที่ 1 และ 2 เข้าไปในที่ผสมพันธุ์แล้ว ต่าง ๆ จากสายพันธุ์ที่ 1 ขยายจำนวนแล้วผสมยีนกับของสายพันธุ์ที่ 2 โดยอาจสร้างยีนลูกผสมได้ถึง 256 อย่าง สืบหาสายพันธุ์ลูกผสมที่มียีน HA และ NA จากสายพันธุ์ที่ 1 รวมเข้ากับยีนอื่น ๆ ของสายพันธุ์ที่ 2 ที่สามารถเพาะพันธุ์ได้ดีในไข่ ไวรัสไข้หวัดใหญ่ที่เข้าชุดยีนใหม่นี้ บวกกับสายพันธุ์ไวรัสไข้หวัดใหญ่อีก 2 สายพันธุ์จะนำไปใช้เป็นวัคซีนไข้หวัดใหญ่สำหรับปีหน้า

การเข้าชุดยีนใหม่ () เป็นการผสมยีนจากสิ่งมีชีวิตสปีชีส์ ๆ หนึ่งเข้าเป็นยีนผสมใหม่ที่ปรากฏในสิ่งมีชีวิตอีกตัวหนึ่ง มีกระบวนการหลายอย่างที่เป็นเหตุรวมทั้งการเข้าชุดโครโมโซมใหม่ (assortment of chromosomes) และ chromosomal crossover คำนี้ใช้มากเป็นพิเศษสำหรับไวรัสที่คล้ายกันสองอย่างซึ่งทำให้เซลล์หนึ่ง ๆ ติดเชื้อแล้วไวรัสแลกเปลี่ยนยีนกัน โดยเฉพาะก็คือ กระบวนการนี้เกิดในไวรัสไข้หวัดใหญ่ ที่มีจีโนมเป็นอาร์เอ็นเอซึ่งเแบ่งเป็นส่วนย่อย 8 ส่วน แต่ละส่วน ๆ เป็นเหมือนกับโครโมโซมย่อย เมื่อประกอบเป็นยีนไวรัสหนึ่ง ๆ ก็จะต้องได้ส่วนหนึ่งจากแต่ละส่วน ๆ ตามที่ว่านั้น

ถ้าสัตว์ถูกเบียนตัวเดียว (เช่น มนุษย์ ไก่ หรือสัตว์อื่น ๆ) ติดเชื้อไข้หวัดใหญ่ 2 สายพันธุ์ การรวมอนุภาคไวรัสเข้าใหม่จากส่วนผสมของไวรัสทั้งสองอย่างก็เป็นไปได้ โดยแต่ละส่วน ๆ มาจากสายพันธุ์ที่ต่างกัน และสายพันธุ์รวมชุดใหม่นี้ก็จะมีลักษณะคล้าย ๆ กับสายพันธุ์ต้นแบบทั้งสอง

กระบวนการนี้เป็นเหตุของการเลื่อนแอนติเจน (antigenic shift) ที่สำคัญในประวัติการเกิดไวรัสไข้หวัดใหญ่ ในเหตุการณ์ระบาดทั่วของไข้หวัดใหญ่ปี 1957 และ 1968 สายพันธุ์ใหม่ที่เกิดเป็นการเข้าชุดยีนใหม่ของไวรัสนกและไวรัสมนุษย์ เทียบกับไวรัส H1N1 ที่เป็นเหตุของการระบาดของไข้หวัดใหญ่สายพันธุ์ใหม่ 2009 โดยมีลำดับยีนแปลกซึ่งมาจากไวรัสสุกร ไวรัสนก และไวรัสมนุษย์

ไวรัสสกุล Reptarenavirus ซึ่งเป็นเหตุของโรค inclusion body disease ในงู มีความหลากหลายทางพันธุกรรมสูงเพราะการเข้าชุดยีนใหม่จากสายพันธุ์หลายสายพันธุ์ในสัตว์ตัวเดียวกัน

 Multiplicity reactivation 
เมื่อฆ่าไวรัสไข้หวัดใหญ่ด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตหรือด้วยรังสีให้แตกตัวเป็นไอออน (ionizing radiation) ก็ยังอาจปลุกฤทธิ์ได้ใหม่ผ่านกระบวนการ multiplicity reactivation ในเซลล์ของสัตว์ถูกเบียนที่ติดเชื้อ 

ถ้าส่วนจีโนมใด ๆ ของไวรัสเสียหายแล้วทำให้ไวรัสถ่ายแบบไม่ได้ หรือทำให้แสดงออกยีนสำคัญไม่ได้ ไวรัสก็ไม่สามารถขยายพันธุ์ได้ถ้าเป็นไวรัสเดียวที่เซลล์ถูกเบียนติด
แต่ถ้ามีไวรัสมากกว่าหนึ่งอย่างที่เซลล์เดียวกันติด ไวรัสอาจจะขยายตัวต่อไปได้เนื่องกับการรวมชุดยีนส่วนต่าง ๆ เข้าใหม่ ถ้าไวรัสสองอย่างรวม ๆ กันแล้วมีส่วนจีโนมทั้ง 8 ส่วนที่ไม่เสียหาย

 ดูเพิ่ม 
 การเลื่อนแอนติเจน (antigenic shift)

 เชิงอรรถและอ้างอิง 

 แหล่งข้อมูลอื่น 
 An animation from hhmi.org illustrating the process 

  Offers a good introduction with figures on the concept of reassortment (as well as recombination).

หมวดหมู่:พันธุศาสตร์
หมวดหมู่:วิทยาไวรัส
หมวดหมู่:ไข้หวัดใหญ่