ห้องปฎิบัติการเทคโนโลยีชีวภาพด้านรา
(Fungal Biotechnology Laboratory)

ประวัติ

ห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีชีวภาพด้านรา ได้มุ่งเน้นศึกษาการใช้ประโยชน์จากจุลินทรีย์ในกลุ่มยีสต์และราที่มีศักยภาพในการผลิต สาร metabolites ที่มีมูลค่าสูงที่เป็นสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (Bioactive compound) ได้แก่ สารในกลุ่ม polyketides non-ribosomal peptides และกรดไขมันจำเป็นในกลุ่มโอเมก้า 3 และ 6 โดยอาศัยศาสตร์ทางด้านชีววิทยาระบบ (Systems Biology) ซึ่งเป็นการทำงานร่วมกันระหว่างอาจารย์และนักวิจัยที่มีความเชี่ยวชาญในสาขาต่างๆทั้งในแง่งานวิจัยพื้นฐานและงานวิจัยเชิงประยุกต์ เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของประเทศด้านเทคโนโลยีชีวภาพและตอบสนองความต้องการของภาคอุตสาหกรรมต่างๆ รวมทั้งพัฒนาบุคลากรทางด้านวิทยาศาตร์และเทคโนโลยี

วัตถุประสงค์

1. เพื่อศึกษากระบวนการการสังเคราะห์สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากรา ได้แก่สารในกลุ่ม microbial oils , polyketide และ nonribosomal peptide โดยอาศัยเทคโนโลยีทางด้านอณูชีววิทยาชั้นสูง เช่น Systems biology, Bioinformatics, Metabolic engineering และ Combinatorial biosynthesis เพื่อปรับปรุงสายพันธุ์และการผลิตสารที่มีประโยชน์ ทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพ โดยจุลินทรีย์ที่นำมาทำการศึกษาได้แก่ รา Aspergillus oryzae , Mucor rouxii , Xylaria sp. BCC1067 และยีสต์ Saccharomyces cereiviae , Hansenula polymorpha
2. เพื่อพัฒนาราและยีสต์เป็นเซลล์เจ้าบ้านในการสังเคราะห์ Heterologous protein, Unnatural และ Natural product
3. ถ่ายทอดเทคโนโลยีการสังเคราะห์สารออกฤทธิ์ชีวภาพของราจากห้องปฏิบัติการสู่ภาคอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง

งานวิจัยที่ดำเนินการ

1. Microbial fatty acid and lipid metabolisms

• การศึกษาการควบคุมการสังเคราะห์กรดไขมันในรา M. rouxii ภายใต้การเปลี่ยนแปลงปัจจัยทางกายภาพต่างๆ
• การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและหน้าที่ของเอนไซม์ fatty acid desaturase และ elongases ของรา M. rouxii
• การทำกลายพันธุ์รา M. rouxii เพื่อประโยชน์ต่อการศึกษาการควบคุมการสังเคราะห์กรดไขมันและลิปิดในรา M. rouxii
• การพัฒนาระบบการส่งถ่ายยีน (transformation) ในรา M. rouxii
• การพัฒนาการเพาะเลี้ยงรา M. rouxii เพื่อผลิตกรดแกมม่าลิโนเลนิค
• การศึกษาการควบคุมการสังเคราะห์กรดไขมันและลิปิดในยีสต์ Hansenula polymorpha

2. Bioactive compounds

• การศึกษาหน้าที่ของยีนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ของสารลูกผสม PKS/NRPS ในรา Xylaria sp. BCC1067
• การค้นหายีนที่ใช้สังเคราะห์สารต้านมะเร็งจากรา Xylaria sp. โดยอาศัยเทคนิคทางอณูชีววิทยาและชีวสาร สนเทศ
• การค้นหายีนที่มีศักยภาพในการสังเคราะห์สารลดระดับคลอเลสเตอรอลในเลือดในกลุ่ม polyketide จากราในกลุ่ม Xylariaceae
• การศึกษาการแสดงออกของยีนและการพัฒนาการผลิตสารในกลุ่ม polyketide จากรา Xylaria sp . ในยีสต์
• การศึกษาการแสดงออกของยีนและการพัฒนาการผลิตสารในกลุ่ม PKS/NRPS จากรา Xylaria sp . ในรา Aspergillus

บุคคลากร

• รศ.ดร. สุภาภรณ์ ชีวะธนรักษ์
• ดร. กอบกุล เหล่าเท้ง
• ดร. ศันสนลักษณ์ รัชฎาวงศ์
• นายอนุวัฒน์ เตชะฤทธิ์
• นางณมล วรปรีดา
• น.ส. จีรนันท์ กล่อมนรา
• น.ส. สมพิศ จิตต์ซื่อ
• น.ส. สุภาพร วงศ์สาลี
• นางวัฒนา เจียมตน

ความร่วมมือระดับนานชาติ

1. Institute of Food Research, Norwich Research Park , UK .
2. Department of Biology, Institute for Experimental Pathology, University of Iceland, Iceland
3. Biochemie/Fachbereich Chemie, Philipps University of Marburg, Germany
4. School of Biosciences , University of Westminster , UK
5. Center of Microbial Biotechnology ,Technical University of Denmark , Denmark
6. University of Salerno, Italy

ความร่วมมือระดับชาติ

1. ความร่วมมือในงานวิจัยด้าน Microbial lipid metabolism กับห้องปฏิบัติการ Microbial Fermentation, System biology and bioinformatics และ Bioprocess development
2. ความร่วมมือในการทำวิจัยในการนำกรดแกมม่าลิโนเลนิกไปใช้เป็นหัวผสมในอาหารเลี้ยงสัตว์ กับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล อีสาน วิทยาเขตสกลนคร
3. ความร่วมมือทางวิชาการทางด้านเทคนิคและเทคโนโลยีด้านยีนร่วมกับห้องปฏิบัติการวิจัยด้านเทคโนโลยีการพาะเลี้ยงและการใช้ประโยชน์จากสาหร่ายและห้องปฏิบัติการวิจัยด้านการขจัดและการใช้ประโยชน์จากของเสียเหลือใช้จากอุตสาหกรรม
4. ความร่วมมือในงานวิจัย กับศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพทางทะเล คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ในการวิเคราะห์กรดไขมันและลิปิด ในการพัฒนาอาหารพ่อแม่พันธุ์กุ้งทะเลสูตรกรดไขมันไม่อิ่มตัวสูงเชิงพาณิชย์
5. ความร่วมมือในงานวิจัยด้านการศึกษาทางอณูพันธุศาสตร์ของการสังเคราะห์กรดไขมันและไขมันในยีสต์ Hansenula polymorpha กับสถาบันเทคโนโลยีชีวภาพและวิศวกรรมพันธุศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ผลงานเผยแพร่ในวารสารระดับนานาชาติ

1. Cheevadhanarak, S., Saunders, G., Renno, D.V., Holt, G. and Flegel, T.W. 1991. Transformation of Aspergillus oryzae with a dominant selectable marker. J. Biotech. 19:117-122.
2. Cheevadhanarak, S., Renno, D.V., Saunders, G., Holt, G. and Flegel, T.W. 1991. Cloning and overexpression of an alkaline protease-encoding gene from Aspergillus oryzae with a dominant selectable marker. Gene 108:151-155.
3. Laoteng, K., Anjard, C., Rachadawong, S., Tanticharoen, M., Maresca, B. and Cheevadhanarak, S. 1999. Mucor rouxii D 9 -desaturase gene is transcriptionally regulated during cell growth and by low temperature. Mol. Cell Biol. Res. Commun. 1: 36-43.
4. Passorn, S., Laoteng, K., Rachadawong, S., Tanticharoen, M., and Cheevadhanarak, S. 1999. Heterologous expression of Mucor rouxii D 12 -desaturase gene in Saccharomyces cerevisiae . Biochem. Biophys. Res. Commun. 263: 47-51.
5. Samarntarn, W., Cheevadhanarak, S. and Tanticharoen, M. 1999. Production of alkaline protease by a genetically engineered Aspergillus oryzae U1521. J. Gen. Appl. Microbiol. 45: 99-103.
6. Laoteng, K., Mannontarat, R., Tanticharoen, M. and Cheevadhanarak, S. 2000. D 6 -desaturase gene of Mucor rouxii with high similarity to plant D 6 -desaturase and its heterologous expression in Saccharomyces cerevisiae , Biochem. Biophys. Res. Commun. 279:17-22.
7. Thammarongtham, C., Turner, G., Moir, A.J., Tanticharoen, M. and Cheevadhanarak, S. 2001, A new class of glutaminase from Aspergillus oryzae , Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology, Vol. 3 no. 4: pp.611-617.
8. 8. Khunyoshyeng, S., Rachadawong, S., Cheevadhanarak, S. and Tanticharoen, M. 2002. Differential expression of desaturases and changes in fatty acid composition during sporangiospore germination and development in Mucor rouxii . Fungal Genetics and Biology, 37, (1): 13-21.
9. Laoteng, K. Pongchuchidthai, R., Rueksomtawin, K., Dandusitapunth, Y., Tanticharoen, M. and Cheevadhanarak, S., 2003. A Mucor rouxii mutant with high accumulation of an unusual trans-linoleic acid (9c, 12t-C18:2). FEMS Microbiology Letters, 223: 159-165.
10. Laoteng, K, Ruenwai, R., Tanticharoen, M. and Cheevadhanarak, S. 2005. Genetic modification of essential fatty acids biosynthesis in Hansenula polymorpha . FEMS Microbiol. Lett. 245: 169-178.
11. Na-Ranong, S., Laoteng, K., Kittakoop, P., Tantichareon, M. and Cheevadhanarak, S. 2005. Substrate specificity and preference of Delta6-desaturase of Mucor rouxii . FEBS Lett. 579: 2744-2748.
12. Laoteng, K., Cheevadhanarak, S., Tanticharoen, M. and Maresca, B. 2005. Promoter analysis of Mucor rouxii delta9-desaturase: its implication for transcriptional regalution in Saccharomyces cerevisiae . Biochem. Biophys. Res. Commun. 335: 400-405.
13. Amnuaykanjanasin, A, Punya, J, Poungmuang, P, Rungrod, A, Tachaleat, A, Pongpattanakitshote, S, Cheevadhanarak, S, and Tanticharoen, M. 2005. Diversity of type I polyketide synthase genes in the wood-decay fungus Xylaria sp. BCC 1067. FEMS Microbiol Lett. 251: 125-136.
14. Na-Ranong, S., Laoteng, K., Kittakoop, P., Tanticharoen, M. and Cheevadhanarak, S. (2006) Targeted mutagenesis of a fatty acid delta-6 desaturase from Mucor rouxii : Role of amino acid residues adjacent to histidine-rich motif II. Biochem. Biophys. Res. Commun. 339: 1029-1034.
15. Jeennor S., Laoteng, K., Tanticharoen, M., and Cheevadhanarak , S. (2006) Comparative fatty acid profiling of Mucor rouxii under different stress conditions. FEMS Microbiol. Lett., 259: 60-66.
16. Poungmuang, P., Punya, J., Pongpattanakitshote, S., Jeamton, W., Vichisoonthonkul, T., Bhumiratana, S., Tanticharoen, M., Linne, U., Marahiel, M., Cheevadhanarak, S. (2007) Detection of non-ribosomal peptide synthetase (NRPS) genes in Xylaria sp. BCC1067 and cloning of XyNRPSA . , FEMS Microbiol Lett, 274:260–268
17. Laoteng, K., Jitsue, S., Dandusitapunth, Y. and Cheevadhanarak, S., 2007. Ethanol-induced changes in expression profiles of cell growth, fatty acid and desaturase genes of Mucor rouxii . Fungal Genet. Biol. ( In press )
18. Nookaew, I. , Meechai, A., Thammarongtham, C., Laoteng, K., Ruanglek, V., Cheevadhanarak, S., Nielsen, J. and Bhumiratana, S., 2007. Identification of flux regulation coefficients from elementary flux modes: A systems biology tool for analysis of metabolic networks. Biotechnol. Bioeng. 97(6): 1535-1549.

สิทธิบัตร ( Patents)

1. Nucleotide and amino acid sequence of D 12 -desaturase of Mucor rouxii ATCC24905, Thai Patent (Filed: June 1999), Thai Patent
2. Nucleotide and amino acid sequences of D 6 -desaturase gene of Mucor rouxii ATCC24905, Thai Patent (Filed: September, 2000), Thai Patent
3. Nucleotide and amino acid sequences of D 6 -desaturase isoform II of Mucor rouxii ATCC 24905, (Filed: January, (2004), Thai Patent
4. Development of D 6 -desaturase isoform II enzyme of Mucor rouxii involved in synthesis of essential fatty acids, gamma-linolenic and stearidonic acids by site-directed mutagenesis, Thai Patent

ที่อยู่และติดต่อสอบถาม

ห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีชีวภาพด้านรา
สถาบันพัฒนาและฝึกอบรมโรงงานต้นแบบ
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
83 หมู่ 8 แขวงท่าข้าม เขตบางขุนเทียน กทม. 10150
โทรศัพท์ : 02-470-7503 โทรสาร : 02-452-3455