โครงสร้างจุลกายวิภาคของการสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และการวิเคราะห์โปรทีโอมของอสุจิในหอยนางรมปากจีบ (ปีที่ 2)

Abstract

หอยนางรมปากจีบชนิด Saccostrea cucullata เป็นหอยเศรษฐกิจที่มีการเพาะเลี้ยงในภาคตะวันออกของประเทศไทย ซึ่งมีการเพาะเลี้ยงแบบล่อตัวอ่อนจากธรรมชาติ ปัจจุบันได้มีการใช้ระบบการเพาะเลี้ยงแบบผสมเทียมตัวอ่อนหอยนางรมในหลายประเทศ โดยใช้วิธีการเก็บตัวอย่างจากพ่อแม่พันธุ์ ในการเก็บตัวอย่างนั้นทำได้ทั้งแบบกรีดเอาเซลล์สืบพันธุ์จากพ่อแม่พันธุ์หรือกระกระตุ้นให้พ่อแม่พันธุ์ปล่อยเซลล์สืบพันธุ์ออกมา อย่างไรก็ดีการผสมเทียมอาจมีความเสียงต่อการประสบปัญหาเรื่องคุณภาพของตัวอ่อน ซึ่งเกิดได้จากความสมบูรณ์พันธุ์ของเซลล์สืบพันธุ์และคุณภาพน้ำเชื่อ ซึ่งกลไกดังกล่าวยังไม่เป็นที่ทราบแน่นอน โครงการวิจัยครั้งนี้จึงมีวัตถุเพื่อศึกษาโครงสร้างของเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้หรืออสุจิของหอยนางนมปากจีบในระดับจุลกายวิภาค และศึกษาโปรตีโอมหรือโปรตีนที่เป็นองค์ประกอบของเซลล์อสุจิในหอยนางรมปากจีบเพื่อต้องการระบุโปรตีนทั้งหมดที่พบในเซลล์อสุจิ โดยเก็บตัวอย่างเซลล์อสุจิจากหอยนางรมเพศผู้สองวิธี ทั้งแบบกรีดเอาเซลล์สืบพันธุ์และแบบกระกระตุ้นให้ปล่อยเซลล์สืบพันธุ์ออกมา จากนั้นนำมาสกัดโปรตีนเพื่อศึกษา ด้วยเทคนิคโปรตีโอมิกส์ โดยทำการแยกโปรตีนในเจลสองมิติ ทำการตัดจุดโปรตีน ย่อยด้วยเอนไซม์ทริปซิน และระบุชนิดด้วย LC-MS/MS ร่วมกับชีวสารสนเทศศาสตร์ ผลการศึกษาจุลกายวิภาคพบว่าเซลล์อสุจิของ หอยนางรมปากจีบประกอบด้วยอะโครโซมทางด้านหน้าและพบ subacosomal space ขนาดใหญ่ นิวเคลียส ค่อยข้างกลม เส้นผ่าศูนย์กลางมีขนาดประมาณ 1.8 µm ส่วนคอพบไมโทคอนเดรียขนาดใหญ่ 4 อัน ส่วนหาง มีโครงสร้าง axoneme แบบ 9+2 ผลการศึกษาโปรตีโอมพบว่าสามารถระบุโปรตีนได้ 188 จุด จาก 206 จุด (91.26%) แบ่งเป็นโปรตีนกลุ่มต่าง ๆ ได้แก่ กลุ่มที่พบใน acrosome, endoplasmic reticulum, Golgi apparatus, nucleus, cytoplasm, mitochondria, cytoskeleton and flagellum และ extra cellular region และได้สร้างแผนที่อ้างอิงโปรตีนขึ้นมาสำหรับโปรตีนที่พบในเซลล์อสุจิของหอยนางรมปากจีบ ข้อมูลที่ได้จากการศึกษาครั้งนี้เพิ่มความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับองค์ประกอบเชิงโปรตีนและหน้าที่ของโปรตีนในเซลล์ อสุจิของหอยนางรมเป็นอย่างมาก และยังสามารถระบุโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาเซลล์อสุจิและคุณภาพ ของเซลล์อสุจิอีกด้วย นอกจากนี้ยังจะเป็นประโยชน์ ต่อการประยุกต์ใช้ในการระบุคุณภาพน้ำเชื้อ การเลี้ยงพ่อแม่พันธุ์ การเก็บเซลล์สืบพันธุ์ เพื่อใช้สำหรับการปฏิสนธิ เพื่อพัฒนาระบบเพาะเลี้ยงตัวอ่อนหอยนางรมต่อไปในอนาคต