สถาบันจีโนม
Genome Institute

สถาบันจีโนมได้เริ่มก่อตั้งและดำเนินการวิจัยมาตั้งแต่ปี 2549 โดยเป็นหน่วยงานภายในไบโอเทค โดยมีเป้าหมายในการดำเนินงานเพื่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานให้กับประเทศในการเป็นผู้นำทางด้านการหาลำดับเบสทั้งจีโนม การพัฒนาเทคโนโลยีด้านโปรตีโอมิกส์ (High Throughput Proteomics) และการสร้างศักยภาพด้านการจัดการข้อมูล (Biostatistics & Informatics) การสร้างเครือข่ายความร่วมมือในงานวิจัยร่วมกับหน่วยงานภายในและภายนอกไบโอเทคทั้งภาครัฐและเอกชน ทั้งนี้เพื่อสนับสนุนและสร้างศักยภาพงานวิจัยด้านจีโนมของประเทศให้เข้มแข็ง สามารถตอบโจทย์วิจัยได้อย่างรวดเร็วและแข่งขันกับประเทศอื่นได้

วิสัยทัศน์
มุ่งสู่การเป็นผู้นำด้านการพัฒนาปรับใช้เทคโนโลยีเพื่อขับเคลื่อนงานวิจัยในด้านต่างๆ

พันธกิจ

• เพื่อเป็นผู้นำทางด้านเทคโนโลยี OMICS
• เพื่อผลิตผลงานวิจัยตีพิมพ์ในวารสารที่มี impact factor สูง
• เพื่อสร้างเครือข่ายงานวิจัยกับหน่วยงานทั้งภายในและภายนอก ทั้งภาครัฐและเอกชน โดยการนำเทคโนโลยีฐานที่สร้างศักยภาพมาสนับสนุนงานวิจัยด้านจีโนมของประเทศ
• เพื่อส่งมอบและถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่ผู้ใช้ที่หลากหลาย

แนวทางการดำเนินงานวิจัยและพัฒนา
สถาบันจีโนมมุ่งเน้นการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีจีโนมและหลังจีโนม ควบคู่ไปกับการนำเทคโนโลยีไปใช้ในการแก้ปัญหาโจทย์วิจัย สถาบันจีโนมประกอบด้วย 3 ห้องปฏิบัติการหลัก ได้แก่ 1) ห้องปฏิบัติการวิจัยจีโนม 2) ห้องปฏิบัติการวิจัยโปรตีโอมิกส์ และ 3) ห้องปฏิบัติการห้องปฏิบัติการชีวสถิติและชีวสารสนเทศ รายละเอียดของการดำเนินงานวิจัยในแต่ละห้องปฏิบัติการ มีดังต่อไปนี้

1. ห้องปฏิบัติการวิจัยจีโนม - มุ่งเน้นการพัฒนาเทคโนโลยี High Throughput Sequencing เพื่อใช้ในการหาลำดับเบสสิ่งมีชีวิตต่างๆ โดยใช้ Pyrosequencing ในการหาลำดับเบสแบบ Whole genome sequencing ซึ่งจะมีการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อการหาลำดับเบสของสิ่งมีชีวิต 2 กลุ่ม คือ Prokaryote (สิ่งมีชีวิตที่ขนาดจีโนมประมาณ 1-50 Mb) และ Eukaryote สิ่งมีชีวิตที่มีขนาดมากกว่า 100 Mb และเป็นหน่วยงานที่ให้การสนับสนุนงานวิจัยด้านการค้นหายีนและเครื่องหมายโมเลกุล รวมทั้งเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตรให้กับหน่วยงานของรัฐและเอกชน

2. ห้องปฏิบัติการวิจัยโปรตีโอมิกส์ - มุ่งเน้นการพัฒนาเทคโนโลยี High Throughput Proteomics ซึ่งประกอบด้วยการวิเคราะห์โปรตีโอมด้วย 2D-PAGE และ Multidimensional Protein Identification Technology (MudPIT) การตรวจวิเคราะห์โปรตีนด้วยเทคนิคลายพิมพ์มวลเปปไทด์ (Peptide Mass Fingerprint) และเทคนิคการหาลำดับเปปไทด์ (Peptide Sequencing) การหาชีวโมเลกุลเครื่องหมาย (Biomarker) การวิเคราะห์โปรตีนที่มีการดัดแปรหลังการแปลรหัส (Post-translational Modification) การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีโปรตีโอมิกส์เพื่อตอบปัญหาโจทย์วิจัยด้านโปรตีน อาทิเช่น การศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีน และโปรตีน-ลิแกนด์ (Protein-Protein Interaction, Protein-Ligand Interaction) นอกจากนี้ยังเป็นแหล่งเทคโนโลยีขั้นสูงสำหรับงานด้านโปรตีโอมิกส์ เพื่อให้เกิดงานวิจัยร่วมกับนักวิจัยจากภาครัฐที่ขาดแคลนเครื่องมือขั้นสูง และนักวิจัยที่ต้องการขยายงานวิจัยพื้นฐานทางด้านโปรตีโอมิกส์ รวมทั้งการถ่ายทอดเทคโนโลยีโปรตีโอมิกส์

3. ห้องปฏิบัติการชีวสถิติและชีวสารสนเทศ - มุ่งเน้นการพัฒนาระบบการตรวจหาตำแหน่งและการทำนายหน้าที่ของยีน รวมไปถึงระบบการวิเคราะห์เปรียบเทียบคุณสมบัติของยีน กลุ่มยีน และจีโนมที่สามารถให้การวิเคราะห์ที่รวดเร็วมีความผิดพลาดต่ำ เป็นระบบการวิเคราะห์อย่างต่อเนื่องเพื่อนำมาใช้สำหรับงานการศึกษาด้านจีโนมได้อย่างมีประสิทธิภาพ และการพัฒนาเทคนิคทางด้าน Computational Biology ได้แก่ การใช้เทคนิคด้าน Multi-Target Drug Design และการค้นหายาต้านเชื้อโรค ได้แก่ มาลาเรีย วัณโรค ด้วยเทคนิค Molecular Docking และการศึกษาการจำลองพลวัตของโมเลกุล (Molecular Dynamics) เพื่อนำไปสู่เป้าหมายการรักษาโรคที่มีประสิทธิภาพ และได้ต้นแบบยาที่จะนำไปศึกษาทางด้านพิษวิทยาต่อไป นอกจากนี้ยังสามารถนำเทคโนโลยีดังกล่าวมาประยุกต์ใช้ในทางการเกษตร อาทิเช่น การตรวจสอบสนิปในสัตว์เศรษฐกิจ รวมทั้งการพัฒนาระบบฐานข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต เพื่อการศึกษาทางอณูชีววิทยา การบริหารจัดการและให้บริการทางระบบคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูง รวมทั้งการพัฒนาเทคโนโลยีทาง Bioinformatics โดยมีเป้าหมายเพื่อสนับสนุนการทำงานด้านการหาลำดับเบส และงานวิจัยด้านจีโนมิกส์อื่นๆ อีกด้วย

ผลงานเด่น

• การพัฒนาระบบฐานข้อมูล ThaiMut: BIOTEC Thailand Human Mutation and Variation Database - เพื่อเป็นแหล่งจัดเก็บ รวบรวม และสืบค้น ข้อมูลความผิดแผกทางพันธุกรรม ทั้งในแง่ความชุก (prevalence) และชนิดของการกลายพันธุ์ (mutation) ในยีนก่อโรคต่างๆ รวมไปถึงชนิดและความถี่ของความหลากหลายทางพันธุกรรม เพื่อประโยชน์สำหรับการวางแผนเลือกยีน และวิธีการตรวจทางพันธุศาสตร์ที่เหมาะสม และการให้คำปรึกษาแนะนำทางด้านพันธุศาสตร์ประโยชน์ในการวิจัยต่อยอดทางระบาดวิทยาพันธุศาสตร์ การพยากรณ์ความเสี่ยงต่อการเกิดโรค การป้องกันโรค การตอบสนองต่อยาการเลือกใช้ยาและขนาดยาที่เหมาะสม และการค้นหายาขนานใหม่ที่เหมาะสมเฉพาะกลุ่มประชากร
• การพัฒนาวิธีการทางคอมพิวเตอร์ “multitarget screening” ในการค้นหายาใหม่ - นักวิจัยจากสถาบันจีโนมร่วมกับคณะนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวอชิงตัน ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ใช้วิธีการทางคอมพิวเตอร์ค้นหาสารเคมีที่สามารถจับได้อย่างเหนียวแน่นกับโครงสร้างสามมิติของโปรตีนของเชื้อพลาสโมเดียม ฟัลซิพารัม ซึ่งเป็นเชื้อที่ก่อให้เกิดโรคมาลาเรีย โดยค้นหาสารเคมีโมเลกุลเดี่ยวที่สามารถจับกับโปรตีนได้หลายชนิดในเวลาเดียวกัน”
• ซอฟท์แวร์ VarDetect - เพื่อใช้ในการค้นหาความหลากหลายทางพันธุกรรมที่เรียกว่า สนิป (SNPs) จากข้อมูลดีเอ็นเอ (DNA) ที่อยู่ในรูปของโครมาโตแกรมเทรซ (Chromotagram traces)
• การพัฒนา Web-based Software - เพื่อช่วยในการออกแบบ Allele-specific (AS) Polymerase Chain Reaction AS-PCR assay ซึ่งเป็นวิธีการที่ใช้ในการตรวจสอบ SNP และการกลายพันธุ์เพื่อช่วยในการ วินิจฉัยโรคทางพันธุกรรม
• การศึกษาความหลากหลายทางชาติพันธุ์จากข้อมูลของมนุษย์ - นักวิจัยไบโอเทคร่วมมือกับกลุ่มนักวิจัยจากภูมิภาคเอเชีย ได้แก่ สิงคโปร์ มาเลเซีย อินโดนีเซีย ฟิลิปปินส์ ไต้หวัน จีน เกาหลี ญี่ปุ่น อินเดีย ศึกษาความหลากหลายทางชาติพันธุ์จากข้อมูลมนุษย์ ได้แก่ ความหลากหลายทางพันธุกรรม พื้นเพ และการใช้ภาษาของแต่ละชนเผ่า ในภูมิภาคเอเชีย 73 กลุ่ม จำนวน 1,928 คน

ความร่วมมือกับหน่วยงานอื่น

• ภาควิชาชีวเคมี คณะวิทยาศาสตร์ ภาควิชาสัตวบาล คณะเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
• ภาควิชาชีวเคมี ภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
• ภาควิชาชีวเคมี คณะแพทยศาสตร์ และ ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น
• ภาควิชาอายุรศาสตร์ คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
• ศูนย์ปฏิบัติการวิจัยเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนแห่งชาติ
• ภาควิชาชีวเคมี คณะวิทยาศาสตร์การแพทย์ มหาวิทยาลัยนเรศวร
• Centre de cooperation internationale en recherche agronomique pour le développement (CIRAD) ประเทศฝรั่งเศส
• Institut de Rechearche pour le développement (IRD) ประเทศฝรั่งเศส
• Kazusa DNA Research Institute ประเทศญี่ปุ่น
• National University of Singapore ประเทศสิงคโปร์
• University of Washington ประเทศสหรัฐอเมริกา
• Asia Pacific Bioinformatics Network (APBioNet)

ผู้อำนวยการ ดร. สมวงษ์ ตระกูลรุ่ง