Genetic code expansion of plastic-degrading enzymes for detection of microplastics - Jariya Jitdee (Chulalongkorn University, 2021)
งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อสังเคราะห์กรดอะมิโนที่ไม่มีอยู่ในธรรมชาติคือ สารประกอบอนุพันธ์ของ 2,3-ไดอะมิโนโพรพิโอนิก แอซิด และนำไปใช้ในเทคนิคขยายรหัสทางพันธุกรรมเจเนติกโคดเอ็กซ์แพนชัน ลงบนเอนไซม์ย่อยสลายพลาสติก เพื่อเปลี่ยนแปลงสมบัติของเอนไซม์จากย่อยสลายพลาสติกให้จับกับพลาสติกโดยไม่เกิดการย่อยสลายใด ๆ ทำให้สามารถใช้ประโยชน์จากสมบัตินี้ได้หลากหลายมากขึ้น โดยการใช้กรดอะมิโนที่ไม่มีอยู่ในธรรมชาติเข้ารหัสแทนที่กรดอะมิโนที่มีหน้าที่ที่บริเวณเร่งในเอนไซม์ ซึ่งการสังเคราะห์อนุพันธ์ของ 2,3-ไดอะมิโนโพรพิโอนิก แอซิด สามารถทำได้ตามกระบวนการทดลองของ นิโคลัส เดซอท และคณะ ที่ได้รายงานไว้เมื่อปี พ.ศ 2562 อย่างไรก็ตามในการทดลองบางขั้นตอนมีการปรับเปลี่ยนสารที่ใช้เข้าทำปฏิกิริยา และทุกขั้นตอนมีการปรับเปลี่ยนเวลาที่ใช้ดำเนินการทดลอง ซึ่งทั้งหมดนี้เพื่อปรับปรุงเงื่อนไขของปฏิกิริยาให้สำเร็จและเหมาะสมมากที่สุด โดยจะมีทั้งหมด 7 ขั้นตอน และสามารถทำปริมาณผลได้ของผลิตภัณฑ์รวมทุกขั้นตอนทั้งสิ้น 7 % สารที่ได้สามารถตรวจสอบยืนยันโครงสร้างได้จากเทคนิคเอ็นเอ็มอาร์สเปกโทรสโกปี จากนั้นทดสอบระบบของการขยายรหัสทางพันธุกรรมของเอนไซม์ย่อยสลายพลาสติกเพทเอส โดยการนำยีนส์เพทเอส เอนไซม์อะมิโนเอซิล ทีอาร์เอ็นเอ ซินทีเทส และทีอาร์เอ็นเอ ซึ่งต้องมีความจำเพาะต่อกรดอะมิโนที่ไม่มีอยู่ในธรรมชาติเข้าสู่เอสเชอริเชีย โคไล เซลล์ โดยผลคือระบบที่ได้พัฒนาขึ้นสามารถเหนี่ยวนำเซลล์แบคทีเรียให้ผลิตโปรตีนที่ต้องการได้ และสามารถจะต่อยอดนำไปปรับใช้กับกรดอะมิโนที่ไม่มีอยู่ในธรรมชาติตัวอื่น ๆ เพื่อเปลี่ยนแปลงสมบัติของโปรตีน นำมาซึ่งการใช้งานและประโยชน์ที่จะได้รับแตกต่างกัน ทั้งนี้เป้าหมายในอนาคตหรือการศึกษาเพิ่มเติมต่อยอดสามารถทำได้ทั้งในด้านของการนำไปใช้เป็นตัวตรวจวัดพลาสติกควบคู่กับเทคนิคการเรืองแสง การศึกษาโครงสร้าง และความจำเพาะเจาะจงหรือรูปแบบของการเกิดปฏิกิริยาระหว่างเอนไซม์และพลาสติก