รางวัลเกียรติยศ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

ศาสตราจารย์ ดร. สกล พันธุ์ยิ้ม
(Professor Dr. Sakol Panyim)

เมธีวิจัยอาวุโส สกว. ปี พ.ศ. 2543 สาขาอณูชีววิทยา

ประวัติส่วนตัว

เกิดวันที่ 31 มีนาคม 2486 ที่จังหวัดอ่างทอง จบการศึกษามัธยมต้นจาก โรงเรียนป่าโมกข์วิทยาภูมิ มัธยมปลายจากโรงเรียนเทพศิรินทร์ และโรงเรียนเตรียมอุดมศึกษา หลังจากเข้าศึกษาเตรียมแพทยศาสตร์อยู่ 2 ปี ได้รับทุน ก.พ. ไปศึกษา ณ ประเทศสหรัฐอเมริกา จนจบปริญญาตรี สาขาชีวเคมี จากมหาวิทยาลับแคลิฟอร์เนีย (University of California, Berkeley) ในปี พ.ศ. 2510 และปริญญาเอก สาขาชีวเคมีในปี พ.ศ. 2514 จากมหาวิทยาลัยไอโอวา (University of lowa, lowa City) สมรสกับนางพูนพันธ์ (อัตตะนันทน์) พันธุ์ยิ้ม มีบุตร 3 คน นายธีรธร นายก่อพร และ ด.ช. ธัชทร

ประวัติการทำงาน

เมื่อสำเร็จการศึกษาในปี 2514 ได้เข้ารับราชการเป็นอาจารย์ ประจำภาควิชาชีวเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ทำหน้าที่สอนชีวเคมี แก่นักศึกษาแพทยศาสตร์ และนักศึกษาบัณฑิตวิทยาลัย และปฎิบัติงานวิจัย ศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ ของโปรตีนฮีสโตนส์ (histones) ซึ่งพบในนิวเคลียส จนปี พ.ศ. 2520 ได้ปฏิบัติงานวิจัยที่ Friedrich Miescher Institute ประเทศสวิสเซอร์แลนด์ ได้รับตำแหน่งผู้ช่วยศาสตราจารย์ ในปี พ.ศ. 2518 และรองศาสตราจารย์ ในปี พ.ศ. 2521 ได้รับเลือกให้เป็นหัวหน้าภาควิชาชีวเคมี ระหว่างปี พ.ศ. 2527-2531 ได้รับรางวัลนักวิทยาศาสตร์ดีเด่นประจำปี 2528 ในสาขาชีวเคมี จากมูลนิธิส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ในพระบรมราชูปถัมภ์ และรางวัลที่ 1 ผลงานประดิษฐ์คิดค้น "ชุดตรวจหาเชื้อมาลาเรียด้วยเทคนิคดีเอ็นเอ" ประจำปี พ.ศ. 2539 จากสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ ได้รับพระมหากรุณาธิคุณโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งให้เป็น ศาสตราจารย์สาขาชีวเคมี ในปี พ.ศ. 2535 และ ศาสตราจารย์ระดับ 11 ในปี 2538 ได้รับพระราชทานเครื่องราชอิสริยาภรณ์มหาปรมาภรณ์ช้างเผือก (ม.ป.ช.) ปี พ.ศ. 2540 ปัจจุบันดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการ สถาบันอณูชีววิทยาและพันธุศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

ศาสตราจารย์ ดร. สกล พันธุ์ยิ้ม ได้ใช้ความรอบรู้ด้านอณูพันธุศาสตร์อย่างลึกซึ้ง มาใช้ในการศึกษาวิจัยหลายด้าน อาทิ การจำแนกความหลากหลายของยุงก้นปล่อง โดยใช้ DNA probe การค้นพบวิธีการ ตรวจหาเชื้อมาลาเรียจากเลือด โดยการตรวจสอบ DNA การศึกษายีนฆ่าลูกน้ำยุงจากแบคทีเรีย บาซิลลัส ทิวริงจินซิส การแยกและเพิ่มปริมาณ ของยีนสร้าง growth hormone ของปลาบึก การสร้างลายพิมพ์ DNA ในคน และจำแนกบุคคลจากลายพิมพ์นี้ การศึกษา RNA และ DNA virus ซึ่งก่อให้เกิดโรคในกุ้งกุลาดำ

ผลงานวิจัยโดยสรุป

ศาสตราจารย์ ดร. สกล พันธุ์ยิ้ม ได้ทำการวิจัยด้านอณูชีววิทยา โดยผลงานการศึกษา โปรตีน histones และการหาวิธีจำแนกโปรตีนเหล่านี้ ออกเป็น 5 ชนิด ได้ด้วยการแยกโดยกระแสไฟฟ้า เป็นผลงานเด่นที่มีผู้นำไปใช้อ้างอิงมากกว่า 2,558 ครั้ง

ได้ศึกษาหาวิธีการจำแนกความหลากหลายของยุงก้นปล่องโดย DNA probe โดยการใช้วิธีการทางพันธุวิศวกรรม ค้นหา DNA จำเพาะของยุงก้นปล่อง จนได้ DNA จำเพาะต่อยุงก้นปล่อง สปีชี่ส์ A, B, C, D และ DNA จำเพาะดังกล่าวได้รับการพัฒนาขึ้น เป็น DNA probe สำหรับการตรวจหา และจำแนกสปีชี่ส์ของยุงก้นปล่อง โดยสามารถตรวจหาได้ จากชิ้นส่วนของยุงหรือลูกน้ำ

ได้ศึกษา DNA ซ้ำซ้อน (repetitive DNA) ในเชื้อมาลาเรียชนิดฟาสชิปารุ่ม และไวแวกซ์ เพื่อหาโครงสร้างและหน้าที่ของ DNA ดังกล่าว การศึกษานี้ได้แยก DNA ซ้ำซ้อน ที่พบเฉพาะในเชื้อฟาลซิปารุ่ม และไวแวกซ์ เมื่อหาโครงสร้างที่ลำดับนิวคลีโอไทด์แล้ว ได้นำข้อมูลการเรียงลำดับ มาสังเคราะห์ DNA primer แล้วใช้กระบวนการ polymerase chain reaction (PCR) มาเพิ่มขยาย DNA ซ้ำซ้อน ที่จำเพาะดังกล่าว จนสามารถพัฒนาขึ้นเป็น วิธีการตรวจหาเชื้อมาลาเรีย จากเลือดโดยวิธีง่ายๆ มีความไวในระดับเชื้อ 1 ตัว ต่อเลือด 1 ul และให้ผลการตรวจประมาณ 50 ตัวอย่าง ภายในเวลา 4 ชั่งโมง

ได้ศึกษายีนฆ่าลูกน้ำยุง จากแบคทีเรีย บาซิลลัส ทัวริงจินซิส ซึ่งฆ่าลูกน้ำยุงอย่างจำเพาะ โดยไม่เป็นอันตรายต่อคนและสัตว์ ได้แยกยีนจากแบคทีเรีย มาศึกษาโครงสร้าง โดยพบว่ายีนดังกล่าว มีขนาดประมาณ 3.8 กิโลเบส และสร้างโปรตีนขนาด 130 กิโลดาลตัน โดยส่วนที่ออกฤทธิ์ฆ่าลูกน้ำ อยู่ในชิ้นส่วนขนาด 72 กิโลดาลตัน เมื่อศึกษาโครงสร้างอย่างละเอียด ที่ลำดับนิวคลีโอไทด์ ทำให้เห็นแนวทาง ที่จะนำยีนฆ่าลูกน้ำยุงดังกล่าว ไปตัด - ต่อ ใส่เข้าในแบคทีเรียอื่นๆ ที่พบในแหล่งน้ำ ที่ยุงวางไข่ หรือแบคทีเรียที่พบในกระเพาะลูกน้ำ

ได้ศึกษายีนเร่งการเจริญเติบโตในสัตว์ (GH gene) โดยทำการแยกยีน GH จากวัว และจากปลาบึก และได้ศึกษาจนทราบโครงสร้าง ลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีน และนำยีน GH ไปผลิตฮอร์โมน GH ปริมาณมาก ในแบคทีเรีย โดยฮอร์โมน GH ที่ผลิตได้ สามารถเร่งการเจริญเติบโตของปลาได้

นอกจากนี้ยังมีผลงานร่วมวิจัย ศึกษาวิธีการสร้างลายพิมพ์ DNA ในคน และแบคทีเรีย จนได้วิธีจำแนกบุคคล จากลักษณะลายพิมพ์ DNA การศึกษาและค้นหาไวรัส ซึ่งก่อโรคในกุ้งกุลาดำ จนพบ RNA virus ก่อโรคหัวเหลือง และ DNA virus ก่อโรคตัวแดงจุดขาว

งานวิจัยในอนาคต

จุลชีพ (microbes) เป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิต ที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า แต่มีความสำคัญอย่างยิ่ง ทั้งทางด้านการแพทย์ เกษตรกรรม อุตสาหกรรม และสิ่งแวดล้อม เทคนิคและองค์ความรู้ทางอณูชีววิทยา ซึ่งพัฒนามาจากงานวิจัยเมธีวิจัยอาวุโส สกว. 2539 จะถูกนำมาใช้ ศึกษาจุลชีพ (แบคทีเรีย/ไวรัส) ที่มีความสำคัญด้านการแพทย์ และเกษตรกรรม กล่าวคือ การศึกษา และการสร้างแบคทีเรีย ที่อาจนำมาใช้ควบคุมยุงพาหะ นำโรคมาลาเรีย และไข้เลือดออก และการศึกษาไวรัส ที่ก่อให้เกิดโรคในกุ้ง และไวรัสในมะละกอ ซึ่งล้วนแต่มีความสำคัญอย่างยิ่งทางเศรษฐกิจ

การศึกษากลไกการฆ่าลูกน้ำยุงของโปรตีน Cry4 จาก Bacillus thuringiensis israelensis ซึ่งมีประสิทธิภาพสูง อันเนื่องมาจากการจับตัวอย่างจำเพาะ กับเซลล์กระเพาะลูกน้ำ จึงไม่ออกฤทธิ์แสดงอันตราย ต่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิตอื่น และคน การฆ่าลูกน้ำยุงของโปรตีน Cry4 น่าจะเป็นผลจากการจับอย่างจำเพาะ ที่เซลล์กระเพาะลูกน้ำ แล้ว Domain I ของ Cry4 แทงทะลุผ่านเซลล์ ก่อให้เกิดการรั่วไหลของสาร และการทำลายเซลล์ เหล่านี้เป็นสมมุติฐานซึ่งต้องมีการพิสูจน์ โดยหาโครงสร้างของ Cry4 และ Domain I ที่มีโครงสร้างเกลียว helix ซึ่งน่าจะเป็นส่วนแทงทะลุ ผ่านผนังเซลล์ลูกน้ำ และ Domain II มีโครงสร้างเหมาะสม ในการจับตัวอย่างจำเพาะ กับผนังเซลล์ แต่กรดอะมิโนอะไร ในแต่ละ Domain และ ligand อะไร ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของแต่ละ Domain เป็นคำถามวิจัยที่สำคัญ เพื่อนำไปสู่กลไกการทำงานที่ระดับอณู ของการฆ่าลูกน้ำยุงอย่างจำเพาะของ Cry4

นอกจากการศึกษากลไกการทำงานที่ระดับอณูแล้ว จะมีการสร้างแบคทีเรียชนิดใหม่ ที่มีประสิทธิภาพในการฆ่าลูกน้ำยุงสูงขึ้น โดยการนำกลุ่มยีน (Cry4A, Cry4B, Cry4D, BS51-42 และ CytA) ที่มีประสิทธิภาพฆ่าลูกน้ำยุง มากกว่ายีนเดี่ยว ใส่เข้าไปในแบคทีเรีย ที่อาศัยอยู่ในกระเพาะลูกน้ำ เพื่อการสร้างจุลชีพฆ่าลูกน้ำยุง ที่มีประสิทธิภาพ และป้องกันการดื้อต่อการฆ่า ของลูกน้ำในอนาคต

การศึกษาอณูชีววิทยาของไวรัส ที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ ได้แก่ YHV (Yellow Head Virus) WSSV (White Spot Syndome Virus) HPV (Hepatopancreatic Parvovirus) ซึ่งก่อโรคสำคัญ ในกุ้งกุลาดำ โดยศึกษาสารพันธุกรรมของไวรัส การบุกรุกเซลล์กุ้งของไวรัส การเพิ่มจำนวนไวรัสในเซลล์กุ้ง และการตอบสนองของเซลล์กุ้ง ต่อการบุกรุกของไวรัส เหล่านี้เป็นองค์ความรู้ใหม่ ที่จะช่วยสร้างความเข้าใจ การติดเชื้อไวรัสของกุ้ง และการพัฒนาการเพาะเลี้ยงกุ้ง ปราศจากเชื้อไวรัสในอนาคต

ไวรัสในมะละกอ (Papaya Ringspot Virus, PRSV) นับว่ามีความสำคัญอย่างยิ่ง ทางเศรษฐกิจและสังคม PRSV มีโปรตีนผิว (Coat protein) ที่มีความหลากหลาย และแตกต่างกัน โดยมีการทดลอง ซึ่งแสดงว่ายีนโปรตีนผิวนี้ สามารถป้องกันการบุกรุกของ PRSV ต่อต้นมะละกอที่มียีนนี้ได้ แต่ความสามารถป้องกันดังกล่าว ขึ้นกับโปรตีนผิว ที่เหมือนกันเท่านั้น ได้มีผู้สร้างมะละกอที่มียีน PRSV สายพันธุ์ฮาวาย ให้ป้องกันการติดโรคจาก PRSV ฮาวายได้ แต่ไม่สามารถป้องกัน PRSV จากไทยได้ กลไกการเกิดความสามารถต้านทาน PRSV ของมะละกอ เมื่อมียีนโปรตีนผิว ยังไม่ทราบ และจะเป็นคำถามวิจัยที่องค์ความรู้ใหม่นี้ จะช่วยส่งเสริมการเพาะปลูกมะละกอ ปราศจากโรคไวรัสในอนาคต

จากหนังสือ เมธีวิจัยอาวุโส สกว. 2543. TRF Senior Research Scholar 2000.

สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. [ISBN 974-8196-85-2] หน้า 28-31