ทีมวิจัยระบบจุลินทรีย์และชีวสารสนเทศ

BIOTEC

เกี่ยวกับ
บริการ
ผลงานเด่น
บุคลากรวิจัย
ติดต่อเรา

ทีมวิจัยระบบจุลินทรีย์และชีวสารสนเทศ

ข้อมูลเกี่ยวกับทีมวิจัย

ทีมวิจัยระบบจุลินทรีย์และชีวสารสนเทศภายใต้ศูนย์ชีววัสดุประเทศไทยมุ่งเน้นการวิจัยและพัฒนาการใช้ชีวสารสนเทศและวิทยาการข้อมูล (Bioinformatics and Data Science) ในการวิจัยด้านจีโนมและการถอดรหัสพันธุกรร จุลินทรีย์(Microbial Genomics) การวิเคราะห์และจำแนกจุลินทรีย์ด้วยวิธีชีวโมเลกุล และแมสสเปกโตรเมทรี การวิจัยด้านไมโครไบโอมหรือชุมชนจุลินทรีย์ในสภาพแวดล้อมต่างๆ และการสร้างฐานข้อมูลจีโนมและไมโครไบโอมของจุลินทรีย์ร่วมกันกับเครือข่ายงานวิจัยที่นำไปสู่การใช้ประโยชน์และนวัตกรรมจุลินทรีย์ในการวิจัยและอุตสาหกรรม นอกจากนี้ทีมวิจัยระบบจุลินทรีย์และชีวสารสนเทศยังมุ่งตอบโจทย์ของศูนย์ชีววัสดุประเทศไทยในการพัฒนาวิธีการวิเคราะห์ทดสอบที่มีประสิทธิภาพเพื่อส่งเสริมการให้บริการของศูนย์ชีววัสดุประเทศไทย เช่น การใช้ MALDI-TOF แมสสเปกโตรเมทรีในการให้บริการจำแนกและระบุชนิดจุลินทรีย์

ความเชี่ยวชาญของห้องปฏิบัติการ
 ชีวสารสนเทศ
 วิทยาการข้อมูล
 พันธุวิศวกรรมของจุลินทรีย์
 การศึกษาไมโครไบโอมหรือชุมชนของจุลินทรีย์
 การใช้ประโยชน์จากจุลินทรีย์
 การวิเคราะห์จุลินทรีย์ด้วย MALDI-TOF mass spectrometry
 การบริหารจัดการข้อมูลจุลินทรีย์
 การพัฒนาระบบการจัดการฐานข้อมูล

- การจำแนกชนิดจุลินทรีย์ (เชื้อบริสุทธิ์) โดยวิธี MALDI-TOF แมสสเปกโตรเมทรี
https://www.tbrcnetwork.org

- นับจำนวนจุลินทรีย์แต่ละชนิดในผลิตภัณฑ์
https://www.tbrcnetwork.org

ผลงานเด่น ทีมวิจัยระบบจุลินทรีย์และชีวสารสนเทศ

การศึกษาไมโครไบโอมหรือสังคมของจุลินทรีย์ในระบบนิเวศแบบถ้ำ (Cave microbiomes)

การศึกษาไมโครไบโอมหรือสังคมของจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในระบบนิเวศแบบถ้ำเป็นงานวิจัยที่ช่วยให้เข้าใจถึงความสำคัญของจุลินทรีย์ต่อการเกิดขึ้นของถ้ำและการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตในถ้ำ โดยทั่วไประบบนิเวศแบบถ้ำเป็นระบบนิเวศแบบปิดหรือค่อนข้างปิด มีลักษณะทางธรณีและสภาพอากาศที่แตกต่างกันตามภูมิภาคต่าง ๆ ของโลก และเป็นระบบนิเวศที่มีแหล่งอาหารและแสงสว่างค่อนข้างจำกัด จุลินทรีย์ที่อาศัยในถ้ำมีความสำคัญต่อการขับเคลื่อนและรักษาสมดุลของวัฏจักรชีวธรณีเคมีของระบบนิเวศแบบถ้ำและมีส่วนร่วมหลักในการเกิดขึ้นของตะกอนและแร่ธาตุที่นำไปสู่การสะสม จนกลายเป็นลักษณะโครงสร้างที่แปลกตาและสวยงามในถ้ำ เช่น pool-finger และ u-shape เป็นต้น จุลินทรีย์ที่อาศัยในถ้ำสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้โดยมีกลไกเชิงเมตาโบลิซึมในการเปลี่ยนอาหารไปเป็นพลังงานในหลากหลายรูปแบบ เช่น การตรึงไนโตเจน การย่อยสลายสารอะโรมาติกในธรรมชาติ และการดูดซึมแร่ธาตุต่าง ๆ เป็นต้น ซึ่งกลไกเหล่านี้ยังเป็นแหล่งผลิตพลังงานสำหรับสิ่งมีชีวิตอื่นๆภายในถ้ำอีกด้วย อย่างไรก็ตามไมโครไบโอมของระบบนิเวศแบบถ้ำมีความหลากหลายสูงมากและมีความแตกต่างกันตามลักษณะเฉพาะของแต่ละถ้ำ ทำให้ถ้ำเป็นระบบนิเวศที่จะนำเราไปสู่การค้นพบจุลินทรีย์ชนิดใหม่ๆ เข้าใจวิวัฒนาการการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตและความรู้ด้านเมตาโบลิซึมของกลุ่มจุลินทรีย์ที่จำเป็นต่อการอยู่รอดจะทำให้สามารถเข้าใจการกระบวนการชีวภาพที่เกิดขึ้นอันมีผลต่อการรักษาสมดุลในระบบนิเวศแบบถ้ำ โดยหน่วยงานด้านการอนุรักษ์และดูแลพื้นที่ของถ้ำต่างๆ สามารถนำความรู้ด้านไมโครไบโอมไปใช้ในการป้องกันและรักษาสภาพแวดล้อมของถ้ำให้ยั่งยืนดังนั้นห้องปฏิบัติการระบบจุลินทรีย์และชีวสารสนเทศจึงมีความมุ่งหมายในศึกษาไมโครไบโอมของระบบนิเวศแบบถ้ำ ได้ริเริ่มทำวิจัยโดยเลือกถ้ำเลสเตโกดอน ในพื้นที่ของอุทยานธรณีสตูล จังหวัดสตูล ซึ่งได้รับการคัดเลือกจากองค์การยูเนสโกให้เป็นอุทยานธรณีโลก (Global Geopark) แห่งแรกของประเทศไทย เป็นแหล่งศึกษานำร่อง เนื่องจากเป็นพื้นที่ที่มีความสำคัญทางธรณีวิทยา ธรรมชาติวิทยาและวัฒนธรรม โดยโครงการวิจัยได้อาศัยความเชี่ยวชาญของห้องปฏิบัติการในการสกัดแยกดีเอ็นเอจากตัวอย่างประเภทต่างๆ เช่น ดิน ตะกอน หิน และน้ำ เป็นต้นร่วมกับความเชี่ยวชาญด้านการวิเคราะห์ข้อมูลด้านความหลากหลายและความสัมพันธ์ของจุลินทรีย์และสภาพแวดล้อมในมิติต่าง ๆ เพื่อสร้างฐานความรู้ด้านความหลากหลายเชิงวิวัฒนาการของไมโครไบโอมและบทบาทของจุลินทรีย์ในระบบนิเวศแบบถ้ำที่มีข้อจำกัดสูงในการอยู่รอด ความรู้และความเชี่ยวชาญที่ได้จากโครงการวิจัยนี้จะเป็นจุดเริ่มต้นของการศึกษาความสัมพันธ์ของไมโครไบโอมในระบบนิเวศน์อื่น ๆ ต่อไป

iCollect: Software สำหรับการจัดการคลังทรัพยากรชีวภาพ

iCollect เป็นซอฟต์แวร์ที่สนับสนุนการจัดการของคลังชีววัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยสามารถใช้สำหรับจัดการข้อมูลชีววัสดุประเภทใดก็ได้โดยผู้จัดการข้อมูลสามารถออกแบบรูปแบบฐานข้อมูลได้ตามความต้องการรวมถึงสามารถออกแบบบรรจุภัณฑ์และสถานที่จัดเก็บได้ตามรูปแบบบรรจุภัณฑ์และสถานที่เก็บจริง มีฟังก์ชั่นสำหรับการนำเข้าข้อมูล การค้นห้าข้อมูล และการแสดงรายงานในรูปแบบต่างๆครอบคลุมกระบวนการตั้งแต่รับชีววัสดุเข้าในระบบ เก็บรักษา ตรวจสอบคุณภาพ นำไปเก็บในคลัง และนำออกจากคลังมาใช้งานหรือให้บริการ ขณะนี้ได้มีการใช้ iCollect เพื่อการจัดการคลังจุลินทรีย์ในสถาบันต่าง ๆ เช่น องค์การเภสัชกรรม ศูนย์เก็บรักษาจุลินทรีย์ในกลุ่มประเทศอาเซียน และ University of North Texas Health Science Center ที่ Forth Worth มลรัฐ Texas ประเทศสหรัฐอเมริกา

ความร่วมมือระหว่างประเทศด้านการวิจัยและพัฒนา

AmiBase ศูนย์การบริการของข้อมูลจุลินทรีย์ในอาเซียน
AmiBase เป็นฐานข้อมูลที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะเพื่อเก็บรวบรวมข้อมูลจุลินทรีย์ในภูมิภาคอาเซียน โดยได้รวบรวมข้อมูลความหลากหลายของจุลินทรีย์อย่างมีระบบจากคลังจุลินทรีย์ในประเทศอาเซียน เอกสารเผยแพร่ทางวิชาการและรายงานต่าง ๆ และฐานข้อมูลความหลากหลายที่เผยแพร่ทางสาธารณะ (เช่น Catalogue of Life, GBIF, NCBI BioProject) นอกจากนี้ AmiBase ยังมีเครื่องมือเพื่อใช้ในแบ่งปันข้อมูลระหว่าง AnMicro Network และหน่วยงานอื่นๆ ผ่าน API นอกจากนี้ AmiBase ยังมีเทคโนโลยีการวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อช่วยให้นักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยใช้ในการค้นหาความรู้ที่เกี่ยวข้องเกี่ยวกับความหลากหลายของจุลินทรีย์ในอาเซียน AmiBase มีประโยชน์อย่างยิ่งต่อพลเมืองอาเซียน ภาครัฐ ภาคเอกชน ผู้กำหนดนโยบาย องค์กรพัฒนาเอกชน และสถาบันการวิจัยอื่น ๆ โดยจะได้รับประโยชน์จากความรู้ที่ผ่านการวิเคราะห์แล้วเกี่ยวกับการจัดการและการใช้ประโยชน์จากความหลากหลายของจุลินทรีย์บนพื้นฐานของข้อมูลแบบบูรณาการที่มีคุณภาพสูงจาก AmiBase https://www.amibase.org/

โครงการห้องปฏิบัติการร่วมไทย-จีนด้านเทคโนโลยีชีวภาพจุลินทรีย์
ห้องปฏิบัติการร่วมไทย-จีนด้านเทคโนโลยีชีวภาพจุลินทรีย์ เปิดตัวอย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 19 ตุลาคม 2561 โครงการนี้เป็นความร่วมมือระหว่างกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งราชอาณาจักรไทยกับกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสาธารณรัฐประชาชนจีนภายใต้กรอบ Science and TechnologyPartnership Program (STEP) จุดประสงค์หลักของห้องปฏิบัติการร่วมฯคือการยกระดับขีดความสามารถทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพจุลินทรีย์ของนักวิจัยไทยและจีนผ่านการถ่ายทอดเทคโนโลยีและการพัฒนาวิจัยร่วมกัน ระหว่างปี 2561-2562 ทีมวิจัยระบบจุลินทรีย์และชีวสารสนเทศศูนย์ชีววัสดุประเทศไทย ได้มีส่วนร่วมอยู่ใน “โครงการการพัฒนากรอบงานการคำนวณระดับจีโนมเพื่อการจัดจำแนกตามลำดับอนุกรมวิธานของจุลินทรีย์” (cGeM) ซึ่งเป็นหนึ่งในโครงการนำร่อง 3 โครงการภายใต้การสนับสนุนของห้องปฏิบัติการร่วมฯนอกจากนี้ศูนย์ชีววัสดุประเทศไทยยังให้ความร่วมมือในด้านการให้บริการวัสดุและตัวอย่างสายพันธุ์เชื้อจุลินทรีย์แก่นักวิจัยของโครงการนำร่องอื่นๆ ของห้องปฏิบัติการร่วมฯ อีกด้วย ผลสำเร็จของโครงการนำร่องที่ผ่านมาได้นำไปสู่การดำเนินห้องปฏิบัติการร่วมฯ อย่างต่อเนื่อง
https://www.tcjointlab.org/

ความร่วมมือกับ WDCM : From GCM 1.0 to GCM 2.0
ในปัจจุบันข้อมูลพันธุกรรมระดับจีโนมถูกนำมาใช้ในการเปรียบเทียบเพื่อจัดจำแนกชนิดของจุลินทรีย์มากยิ่งขึ้นสมาพันธ์ศูนย์จุลินทรีย์โลก (World Federation of Culture Collections: WFCC) และศูนย์ข้อมูลจุลินทรีย์โลก (World Data Centre for Microorganisms: WDCM) เล็งเห็นความสำคัญดังกล่าวของข้อมูลจีโนม จึงได้ริเริ่มโครงการ GCM 2.0 เพื่อช่วยสร้างฐานข้อมูลจีโนมของตัวอย่างต้นแบบจุลินทรีย์ให้กับประชาคมนักวิทยาศาสตร์และเป็นการพัฒนาต่อยอดจาก Global Catalog on Microorganisms (GCM) เจ้าภาพหลักของโครงการนี้ คือ WDCM ซึ่งปัจจุบันตั้งอยู่ที่ Institute of Microbiology, Chinese Academy of Science (IMCAS) รับหน้าที่ช่วยสนับสนุนการถอดรหัสจีโนมของตัวอย่างต้นแบบแบคทีเรียและต้นแบบอาร์เคียจำนวน 10,000 สายพันธุ์ และต้นแบบราอีกจำนวนหนึ่ง ศูนย์ชีววัสดุประเทศไทย (TBRC)ได้เข้าร่วมเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ GCM 2.0 โดยร่วมถอดรหัสจีโนม (genomic DNA) ของสายพันธุ์ต้นแบบจุลินทรีย์จากคลังของ TBRC ทีมวิจัยระบบจุลินทรีย์และชีวสารสนเทศของ TBRC ยังได้พัฒนากรอบงานการคำนวณระดับจีโนมเพื่อการจัดจำแนกตามลำดับอนุกรมวิธานของจุลินทรีย์” (cGeM) ภายใต้การดำเนินงานของห้องปฏิบัติการร่วมไทย-จีนด้านเทคโนโลยีชีวภาพจุลินทรีย์ เพื่อเอื้ออำนวยให้เกิดการประสานงานและการถ่ายทอดเทคโนโลยีของการจัดการข้อมูลพันธุกรรมจีโนมระหว่างนักวิจัยไทยและจีนอย่างมีประสิทธิภาพการดำเนินงานของโครงการ cGeM ทำให้เกิดผลงานอย่างเป็นรูปธรรม คือ ระบบฐานข้อมูลและระบบการวิเคราะห์เชิงคำนวณระดับจีโนมเพื่อการจัดจำแนกตามลำดับอนุกรมวิธานของจุลินทรีย์ที่มีความแม่นยำถูกต้องอันเป็นพื้นฐานของการสร้างคลังความรู้เชิงลึกทางพันธุกรรมระดับจีโนมของจุลินทรีย์ต่อไป
https://gcm.wfcc.info/
https://gctype.wdcm.org/
https://www.wdcm.org/

เครือข่ายระหว่างประเทศ
ASEAN Network on Microbial Utilization (AnMicro)
อาเซียนได้รับการยกย่องว่าเป็นแหล่งที่มีความหลากหลายทางชีวภาพสูงศูนย์ชีววัสดุประเทศไทยจึงได้ร่วมก่อตั้งเครือข่าย AnMicro เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับงานวิจัยในอาเซียนเพื่อการใช้ทรัพยากรชีวภาพอย่างยั่งยืนโดยมีระบบการจัด การทรัพยากรจุลินทรีย์และการวิจัยเพื่อใช้ประโยชน์จุลินทรีย์อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้เครือข่าย AnMicro ทำหน้าที่เป็นโครงสร้างพื้นฐานในการพัฒนาบุคลากรวิจัย การแบ่งปันความรู้ด้านการใช้ประโยชน์จากจุลินทรีย์ และกระตุ้นให้เกิดความร่วมมือด้านการวิจัยระดับทวิภาคีหรือพหุภาคีระหว่างสถาบันที่เป็นสมาชิก เครือข่ายนี้จะทำให้อาเซียนเป็นที่รู้จักในด้านการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรชีวภาพอย่างยั่งยืนและดึงดูดความร่วมมือจากองค์กรระดับภูมิภาคและระหว่างประเทศอื่นๆ https://www.anmicro.org/

คณะทำงาน Asian BRC Network (ABRCN)
นักวิจัยของ TBRC ได้เข้ามีส่วนร่วมในคณะทำงาน (Task force) ของ ABRCN ซึ่งเป็นเครือข่ายนานาชาติที่มีสาธารณรัฐประชาชนจีน, ประเทศญี่ปุ่น, สาธารณรัฐเกาหลี, และประเทศไทยเป็นสมาชิกริเริ่ม เครือข่าย ABRCN เป็นความร่วมมือระดับนานาชาติครั้งแรกของกลุ่มประเทศในทวีปเอเซียที่พัฒนามาตรฐานรูปแบบข้อมูลสาย พันธุ์จุลินทรีย์ให้เป็นไปตามเกณฑ์ชุดข้อมูล minimum dataset (MDS) ของหลักเกณฑ์คำแนะนำ OECD Guideline and standardization of the record
https://www.acm-mrc.asia/TF/ABRCN.html