คำจำกัดความที่สำคัญ ที่เกี่ยวกับเทคโนโลยีชีวภาพ

เทคโนโลยีชีวภาพ
เทคโนโลยีชีวภาพ อาจมีคำจำกัดความแบบกว้างๆ ได้ว่าหมายถึง "การใช้สิ่งมีชีวิตหรือผลิตภัณฑ์จากสิ่งมีชีวิตเพื่อวัตถุประสงค์ในเชิงพาณิชย์" ถ้าพิจารณาด้วยคำจำกัดความนั้น สังคมมนุษย์ก็ได้ใช้เทคโนโลยีชีวภาพตั้งแต่ได้เริ่มมีการอบขนมปัง การทำเครื่องดื่มจากแอลกอฮอล์ การผสมพันธุ์พืชและสัตว์เลี้ยงเป็นครั้งแรกในอดีตนานมาแล้วแต่คำจำกัดความของเทคโนโลยีชีวภาพที่แคบและจำเพาะเจาะจงกว่าก็คือ "การใช้ประโยชน์สิ่งมีชีวิตหรือผลิตภัณฑ์ของสิ่งมีชีวิตในเชิงพาณิชย์ ซึ่งรวมไปถึงการจัดการใช้หรือเปลี่ยนแปลงโมเลกุลของดีเอ็นเอ" คำจำกัดความนี้หมายรวมถึงเทคนิคต่างๆ ในห้องปฏิบัติการที่พัฒนาขึ้นในช่วงยี่สิบปีหลังนี้ ที่ก่อให้เกิดความสนใจในเชิงวิทยาศาสตร์และธุรกิจด้านเทคโนโลยีชีวภาพอย่างมากมายมหาศาล รวมทั้งการเกิดบริษัทใหม่ หลายบริษัท และการปรับทิศทางของงานวิจัยและแหล่งเงินทุนในบริษัทขนาดใหญ่และมหาวิทยาลัย เทคนิคในห้องปฏิบัติการดังกล่าวช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถออกแบบและควบคุมการทำงานของสิ่งมีชีวิต และทำให้นักเทคโนโลยีในสาขาต่างๆ มีเครื่องมือที่จะปรับประยุกต์ใช้ในสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ ที่น่าสนใจในทางการค้า

จีเอ็มโอ (GMOs)
คำว่า "จีเอ็มโอ (GMOs)" เป็นคำย่อมาจากคำว่า genetically modified organisms เทคโนโลยี GMOs คือเทคโนโลยีชีวภาพที่ใช้ความรู้เกี่ยวกับยีน (gene) หรือหน่วยพันธุกรรม และดีเอ็นเอ (DNA) ที่บางครั้งเรียกกันว่าสารพันธุกรรม เพื่อเปลี่ยนแปลงหรือสร้างพันธุ์ของพืช สัตว์ หรือจุลินทรีย์ โดยใช้เทคนิคการตัดต่อยีนเป็นหลัก ผลที่ได้คือสิ่งมีชีวิตที่มีคุณสมบัติเพิ่มเติมหรือต่างจากพันธุ์เดิม หรือ GMOs นั่นเอง เช่น มะเขือเทศที่เก็บรักษาได้นานหลังเก็บเกี่ยว มะละกอที่มีความต้านทานต่อโรคที่เกิดจากไวรัส หรือข้าวโพดที่สร้างสารต้านแมลงศัตรูพืชได้ด้วยตัวเอง

ชีวสารสนเทศ (Bioinformatics)
ชีวสารสนเทศศาสตร์ หรือ Bioinformatics เป็นศาสตร์ที่ว่าด้วยการนำเอาข้อมูลทางชีววิทยามาใช้อย่างเป็นระบบ รวมทั้งการจัดเก็บข้อมูล การพัฒนาโปรแกรมประยุกต์แบบต่างๆ สำหรับเปรียบเทียบวิเคราะห์ คำนวณและประเมินผลข้อมูลที่ได้จากการสืบค้นจากคอมพิวเตอร์ผ่านเครือข่ายสารสนเทศต่างๆ หลังจากการวิจัยด้าน genomic sequencing ก้าวหน้าไปอย่างมากในปัจจุบัน bioinformatics นับเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับนักวิจัย ทางด้านอณูชีววิทยาที่เปลี่ยนแนวคิดและวิธีการค้นคว้าวิจัย จากแบบดั้งเดิมซึ่งใช้เวลาส่วนใหญ่ในห้องปฏิบัติการ อย่างเดียวมาเป็นการผสมผสานกับการสืบค้น วิเคราะห์ และจำลองแบบการทดลองโดยคอมพิวเตอร์ โดยใช้ข้อมูลเป็นวัตถุดิบ จากนั้นจึงกลับมาวิจัยในห้องปฏิบัติการเพื่อยืนยันผลลัพธ์ที่ได้จากการวิเคระาห์จากข้อมูลเหล่านั้น อันเป็นการประหยัดทั้งเวลาและงบประมาณการวิจัย

SNPs (สนิ๊ปส์)
SNP(s) หรือ single nucleotide polymorphism(s) เป็นตำแหน่งของลำดับเบสในจีโนมมนุษย์ที่มีความแตกต่างกัน ในแต่ละบุคคล และจะพบความแตกต่างมากขึ้นในชนต่างเชื้อชาติ SNP จะถูกถ่ายทอดทางพันธุกรรมตามกฏของเมนเดล เราสามารถใช้ SNP ในการหาตำแหน่งของยีนก่อโรค ปัจจุบันฐานข้อมูล SNP ที่เป็นฐานข้อมูลสาธารณะส่วนใหญ่ ที่แต่ละประเทศจัดทำขึ้น ยังไม่มีฐานข้อมูลใดที่มีความสมบูรณ์ และยังไม่มีฐานข้อมูล SNP ใดที่มีข้อมูล SNP ของประชากรไทย

การใช้โมเลกุลเครื่องหมายช่วยในการปรับปรุงพันธุ์ (Molecular Breeding)
เป็นการประยุกต์ใช้ข้อมูลจากการทราบถึงโมเลกุลเครื่องหมายดีเอ็นเอที่อยู่ใกล้กับยีนที่ต้องการ ซึ่ง ข้อมูลเหล่านี้ได้มาจากการวางตำแหน่งยีน (gene mapping) หรือการติดตามยีน (gene tagging) โมเลกุลเครื่องหมายดีเอ็นเอที่วางชิดกับยีนสามารถนำมาช่วยในการคัดเลือกพันธุ์ โดยไม่จำเป็นต้องปลูกประเมินในแปลง ซึ่งทำให้งานด้านการปรับปรุงพันธุ์ดำเนินไปได้อย่างรวดเร็ว และมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น หรือเรียกวิธีนี้ว่า Marker Aided Selection (MAS)

จีโนม (Genome)
"จีโนม" คือสารพันธุกรรมทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด หรือจะเรียกว่า"ยีนทั้งหมด" ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดก็ได้ ยีนทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตนี้เป็นสิ่งที่กำหนดและควบคุมลักษณะต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิต (เช่น ข้าวขาวดอกมะลิมีความหอม คนเป็นโรคโลหิตจางเป็นต้น) ยีนจึงเป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญอันเป็น "ต้นตอ" และ"ต้นเหตุ" ของลักษณะของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นหากเราทราบว่ายีนทั้งหมดนี้มีวิธีการทำงานอย่างไร เราก็มีโอกาสที่จะสามารถป้องกันและรักษาโรคต่าง ๆ ของมนุษย์ได้ อันเป็นความหวังของมนุษย์ทุกคนที่ต้องการมีสุขภาพแข็งแรง ไม่เป็นโรคร้าย ดังนั้นการวิจัยด้านจีโนมมนุษย์ (และสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์) จึงมีความสำคัญ มีประโยชน์ และก่อให้เกิดผลกระทบสูงมากต่อวงการแพทย์-สาธารณสุข

การศึกษาจีโนมแบบที่ดูการแสดงออกของเซลล์ (Functional genomics)
เป็นการศึกษาการแสดงออกของยีนโดยการตรวจวัดชนิดและปริมาณ mRNA ที่ถูกสร้างขึ้นจากเซลล์ในแต่ละช่วงเวลา หรือสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าจากภายนอก เพื่อจะให้เข้าใจการทำงานของยีน

การศึกษาจีโนมแบบที่ดูโครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีนของเซลล์ทั้งเซลล์ (Structural genomics)
เป็นการทำนายโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีนโดยอาศัยข้อมูล ลำดับเบสของดีเอ็นเอ หรือลำดับของกรดอะมิโน เพื่อให้เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างชนิดและการเรียงตัวของเบสกับการพับงอของสาย Polypeptide (protein folding) ในที่สุดจะทำนายโครงสร้าง 3 มิติของโปรตีนจากข้อมูลลำดับเบสของดีเอ็นเอโดยตรง