(เอนไซม์ตัดจำเพาะ ลำดับเบสที่เป็นตำแหน่งที่ตัดและผลผลิตจากการตัดของเอนไซม์)

2. พันธุวิศวกรรม เป็นเทคนิคการสร้าง  DNA สายผสม หรือ รีคอมบิแนนท์ DNA(recombinant DNA) ให้ ได้สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะตามความต้องการ ซึ่งเทคนิคนี้ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ภายหลังจากการค้นพบเอนไซม์ในแบคทีเรียที่สามารถตัดสาย  DNA บริเวณที่มีลำดับเบสจำเพาะ ซึ่งเรียกว่า “เอนไซม์ตัดจำเพาะ(restriction enzyme)” และสามารถเชื่อมสาย  DNA ที่ถูกตัดแล้วมาต่อกันได้ด้วย เอนไซม์  DNA ไลเกส(DNA ligase enzyme)” ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถออกแบบรูปแบบ DNA สายผสมได้ หากทราบตำแหน่งหรือลำดับเบสในตำแหน่งของเอนไซม์ตัดจำเพาะชนิดต่างๆ

4. เอนไซม์ตัดจำเพาะค้นพบเป็นครั้งแรกโดย  แฮมิลตัน  สมิธ (Hamilton  Smith) และคณะ แห่งสถาบันแพทย์ศาสตร์จอห์น ฮอปกินส์ สหรัฐอเมริกา  ในปี พ.ศ.2513 และต่อมาได้มีการค้นพบเอนไซม์ที่มีลักษณะเช่นนี้  แต่ตัดจำเพาะในตำแหน่งลำดับเบสต่างออกไปจนถึงปัจจุบันนี้มีการค้นพบเอนไซม์ตัดจำเพาะมากกว่า 1,200 ชนิด ตัวอย่างในตาราง

5. (เอนไซม์ตัดจำเพาะ ลำดับเบสที่เป็นตำแหน่งที่ตัดและผลผลิตจากการตัดของเอนไซม์)

6. จากตารางจะเห็นว่าเอนไซม์ที่ตัดจำเพาะแต่ละชนิดมีบริเวณลำดับเบสจำเพาะ และจุดตัดจำเพาะที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น เอนไซม์ EcoRI จะมีลำดับเบสจำเพาะในการตัดจะมีจำนวน 6 คู่เบส ในขณะที่ HeaIII จะใช้เพียงสี่คู่เบส  จุดตัดจำเพาะที่เกิดขึ้น จะได้สาย DNA หลังจากถูกตัดแล้วใน 2 รูปแบบ เช่นในกรณีของการตัดด้วยเอนไซม์ Eco RI  จุดตัดจำเพาะจะอยู่ระหว่างเบส G และ A ซึ่งหลังจากการตัดจะทำให้ได้ปลายสายเดี่ยวทั้ง 2 ปลาย ที่รอยตัดของสาย DNA ซึ่งมีนิวคลีโอไทด์สายเดี่ยวยื่อนออกมา เรียกปลายสาย DNA ที่เกิดขึ้นเช่นนี้ว่า “ปลายเหนียว(sticky end)”แต่ในกรณีของ HeaIII จุดตัดจำเพาะอยู่ระหว่าง GและC (ดังตาราง)เมื่อตัดแล้วจะไม่เกิดปลายสาย DNA เป็นสายนิวคลีโอไทด์สายเดี่ยว เนื่องจากจุดตัดของสาย DNA ทั้งสองเส้นอยู่ตรงกันพอดี ปลายรอยตัด DNA เช่นนี้เรียกว่า “ปลายทู่( bluntend )”

7.   แม้ว่าตำแหน่งการตัดจำเพาะของเอนไซม์ตัดจำเพาะแต่ละชนิดจะแตกต่างกัน แต่หากนักเรียนสังเกต จะพบว่าลักษณะร่วมกัน คือ การเรียงลำดับเบส ในบริเวณดังกล่าวในทิศทางจาก 5’  ไปสู่ 3’ จะเหมือนกันทั้งสองสายของสาย DNA

8. การเชื่อมต่อสาย DNA ด้วยเอนไซม์  DNA  ไลเกส           จากการตัดสาย DNA  ของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างชนิดกัน จะนำมาเชื่อมต่อกันได้ด้วยเอนไซม์ DNA  ไลเกส  ซึ่งสามารถเร่งปฏิกิริยาการสร้างพันธะโคเวเลนซ์ระหว่างสองโมเลกุลของ DNA  ให้เชื่อมต่อกันได้จากการตัดและการเชื่อมต่อสาย DNA  นี้ทำให้เกิดสาย DNA  สายผสมเกิดขึ้น ดังภาพ 

9. (การใช้เอนไซม์ตัดจำเพาะและเอนไซม์ดีเอ็นเอไลเกสในการสร้างโมเลกุลดีเอ็นเอสายผสม)(การใช้เอนไซม์ตัดจำเพาะและเอนไซม์ดีเอ็นเอไลเกสในการสร้างโมเลกุลดีเอ็นเอสายผสม)

10. DNA สายผสมที่ได้จากการตัดและต่อนี้ยังไม่สามารถทำงานได้ต้องมีวิธีการที่จะดำรง DNA สายผสมให้คงอยู่และเพิ่มจำนวนเพื่อใช้ในการศึกษาว่า สาย DNA เหล่านั้นควบคุมการสร้างโปรตีนชนิดใดและศึกษาว่า DNA  ยีนอะไรบ้าง  สิ่งที่จำเป็น คือ จะต้องเพิ่ม DNA ในบริเวณดังกล่าวให้มากพอที่จะศึกษาได้ การเพิ่ม DNA ที่เหมือนกันนั้นเรียกว่า “การโคลนดีเอ็นเอ (DNA cloning)” หาก DNA บริเวณดังกล่าวเป็นยีนก็อาจเรียกว่า “การโคลนยีน  (gene cloning)”

12. การโคลนยีนวิธีหนึ่งที่เป็นที่นิยมกัน คือ อาศัยวิธีการเพิ่มจำนวนชุดของ DNA ในพลาสมิด (plasmid) ของแบคทีเรีย  ซึ่งถือว่าเป็น DNA พาหะ (vector)   สำหรับการโคลน DNA อย่างหนึ่งในแบคทีเรีย 1 เซลล์  อาจมีพลาสมิด 1 - 300 ชุด เมื่อนำเซลล์แบคทีเรียไปเลี้ยงเพื่อเพิ่มจำนวน  ชุดของพลาสมิดก็จะเพิ่มขึ้นด้วย  ซึ่งส่วนของ DNA ที่ต้องการที่แทรกไว้ไนพลาสมิด ก็จะเพิ่มขึ้นตามโดยปริยาย  หากส่วนของ DNA ที่แทรกไว้เป็นยีนก็อาจนำไปใช้ประโยชน์ต่อไป 

13. (ภาพนี้เป็นภาพการโคลน DNA โดยอาศัยพลาสมิด)

14. ใน ปัจจุบันสามารถเพิ่มจำนวน DNA ในหลอดทดลองได้แล้ว  โดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่า “เทอร์มอไซเคลอร์ (thermocycler)” โดยเครื่องมือนี้สามารถควบคุมอุณหภูมิให้ปรับเปลี่ยนตามกำหนดเวลาที่ตั้งไว้ ได้ ในการโคลนยีนโดยใช้เทคนิคพอลิเมอเรสเชนรีแอกชัน หรือ พีซีอาร์ (polymerase chain reaction ; PCR) นี้ต้องอาศัยเอนไซม์ DNA พอลิเมอเรส (DNA polymerase) ชนิดพิเศษที่ทนความร้อนหรือทนที่ที่มีอุณหภูมิสูงได้ โดยเอนไซม์ชนิดพิเศษนี้ จะแยกออกมาจากแบคทีเรียที่อาศัยอยู่บริเวณน้ำพุร้อน ซึ่งจะทนสภาพอุณหภูมิสูง ได้

15. (เครื่องมือที่เรียกว่า "เทอร์มอไซเคลอร์ (thermocycler)")

16. สิ่งที่ต้องใช้ในการทดลอง คือ1. DNA แม่แบบ (DNA template) ซึ่งเป็น DNA ที่ต้องการโคลนหรือเพิ่มจำนวน2. DNA ไพรเมอร์ (DNA primer) เป็น DNA สายสั้นๆ ที่ใช้เกาะกับ DNA ที่ต้องการโคลนเพื่อเป็นจุดเรื่มต้นในการสังเคราะห์สาย DNA3. นิวคลีโอไทด์ทั้ง 4 ชนิด ประกอบด้วย dATP (A) , dGTP (G) , dCTP (C) และ dTTP (T)4. เอนไซม์ DNA พอลิเมอเรส ชนิดพิเศษ

18. ในการวิเคราะห์ DNA (DNA analysis) นั้นจะมี การแยก DNA ขนาดต่างๆ ออกจากกันโดยอาศัย เทคนิคที่เรียกว่า “อิเล็กโทรโฟริซิส (gel electrophoresis)” โดยให้ DNA ที่ต้องการแยก (DNA ที่ขนาดต่างกัน) ออกจากกันวิ่งผ่านตัวกลางที่เป็นแผ่นวุ้น (ตัวกลางที่เป็นแผ่นวุ้น เช่น อะกาโรสเจล (agarose gel) หรือ พอลิอะคริลาไมด์ (polyacrylamide gel)) ที่อยู่ภายในสนามไฟฟ้า ตามปกติ DNA จะมีประจุเป็นลบ ดังนั้น DNA จะเคลื่อนเข้าหาขั้วบวกของสนามไฟฟ้า และ DNA ที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่จะเคลื่อนที่ได้ช้ากว่า DNA ที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก ทำให้ DNA ที่มีโมเลกุลขนาดเล็ก เคลื่อนที่ได้มากและอยู่ใกล้ขั้วบวก ส่วน DNA ที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่จะเคลื่อนที่ไปได้น้อย จึงอยู่ใกล้ๆกับจุดเริ่มต้น ทำให้แยก DNA ขนาดต่างๆกันออกจากกันได้

20. นัก วิจัยพบว่า จีโนมของสิ่งมีชีวิต ชนิดเดียวกัน มีความแตกต่างกัน ซึ่ง สามารถตรวจสอบความแตกต่างนั้นโดย อาศัยการตัดด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะ  แล้วนำชิ้น DNA ไปแยกขนาดโดยวิธีการเจลอิเล็กโทรโฟริซิส และตรวจสอบโดยวิธี จะได้รูปแบบของแถบ DNA ที่แตกต่างกัน ดังนั้นรูปแบบของแถบ DNA ที่ปรากฏขึ้นหลังจากตัดด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะจะสามารถเชื่อมโยงถึงจีโนม ของสิ่งมีชีวิตนั้น  เรียกความแตกต่างของรูปแบบของแถบ DNA ที่เกิดจากการตัดของเอนไซม์ตัดจำเพาะเหล่านี้ว่า เรสทริกชัน แฟรกเมนท์ เลจท์ พอลิมอร์ฟิซึม (restriction fragment length polymorphism:RELP) ซึ่งสามารถใช้เป็นเครื่องหมายทางพันุกรรม (genetic marker)ได้

22. ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2533 ได้มีการริเริ่มโครงการจีโนมมนุษย์ (Human Genome Project) เพื่อที่จะศึกษาลำดับนิวคลีโอไทด์ของมนุษย์ทั้งจีโนมโดยการหาลำดับนิวคลีโอไทด์ของออโทโซมจำนวน 22 โครโมโซม และโครโมโซม X และโครโมโซม Y ซึ่ง เป็นโครงการนานาชาติ ในการดำเนินโครงการดังกล่าวมีการศึกษาแผนที่ยีน และแผนที่เครื่องหมายทางพันธุกรรมควบคู่ไปกับการหาลำดับนิวคลีโอไทด์ ซึ่งนำมาสู่การพัฒนาในเชิงเทคโนโลยี และการประยุกต์ใช้อย่างมากมายในปัจจุบัน

23. การประยุกต์ใช้ในเชิงการแพทย์และเภสัชกรรมการประยุกต์ใช้ในเชิงการแพทย์และเภสัชกรรม การประยุกต์ใช้ในเชิงนิติวิทยาศาสตร์ การประยุกต์ใช้ในเชิงเกษตร การใช้พันธุศาสตร์เพื่อศึกษาค้นคว้าหายีนและหน้าที่ของยีน การประยุกต์ใช้เพื่อสิ่งแวดล้อม

24. การประยุกต์ใช้ในเชิงการแพทย์และเภสัชกรรมการประยุกต์ใช้ในเชิงการแพทย์และเภสัชกรรม

25. การวินิจฉัยโรค       ปัจจุบันมีการนำเอาเทคโนโลยีของDNA มาใช้ในการวินิจฉัยโรคที่เกิดจากการติดเชื้อต่างๆ เช่น เชื้อไวรัส โดยการใช้เทคนิคPCR เพื่อ ตรวจสอบว่ามีจีโมนของไวรัสอยู่ในสิ่งมีชีวิตนั้นหรือไม่ ซึ่งเป็นเทคนิคที่มีความไวสูง และสามารถตรวจพบได้โดยมีตัวอย่างเพียงเล็กน้อย เทคนิคนี้ได้นำมาใช้ในการตรวจวิเคราะห์การติดเชื้อ HIV เป็นต้น              จาก ความรู้ทางพันธุศาสตร์ การค้นพบเครื่องหมายทางพันธุกรรมเชื่อมโยงกับแอลลีลที่ก่อโรค และลำดับนิวคลีโอไทด์ จึงสามารถนำไปใช้ใน การตรวจวินิจฉัยโรคทางพันธุกรรมก่อนจะมีอาการของโรคหรือ เป็นเพียงพาหะ ซึ่งทำให้สามารถป้องกันการถ่ายทอดลักษณะดังกล่าวได้อย่างถูกต้อง

26. การประยุกต์ใช้ในเชิงนิติวิทยาศาสตร์การประยุกต์ใช้ในเชิงนิติวิทยาศาสตร์     DNA เป็นสารพันธุกรรม  ซึ่ง DNA ของคนๆเดียวกันไม่ว่าจะมาจากเซลล์ส่วนใดของร่างกายจะมีรูปแบบที่เหมือนกัน  ดังนั้น DNA จึงเป็นเหมือนสิ่งที่บอกให้รู้ว่าคนๆนั้นเป็นใครและแตกต่างจากคนอื่นอย่างไร

27. โดยทั่วไปแล้วการที่จะบอกได้ว่าคนๆนั้นเป็นใคร  จะพิจารณาจากรูปร่างหน้าตา  วัน  เดือน  ปีเกิด  ตามข้อมูลในบัตรประชาชน หรือ หนังสือเดินทาง และถ้าจะให้ชัดเจนยิ่งขึ้นอาจดูจากรอยแผลเป็นหรือลายพิมพ์นิ้วมือ  อย่างไรก็ตามลักษณะอาจเปลี่ยนแปลงได้ตามอายุ หรือจากอุบัติเหตุ หรือจากสารเคมี   แม้ว่าลายพิมพ์นิ้วมือจะไม่สามารถบอกความสัมพันธ์ทางสายเลือดได้ว่าลายพิมพ์ นิ้วมือของลูกนั้นส่วนใดได้มาจากพ่อหรือแม่  แต่ลายพิมพ์ DNA สร้างมาจาก DNA ที่ได้รับการถ่ายทอดมาจากพ่อและแม่อย่างละครึ่งและเปลี่ยนแปลงไม่ได้  จึงมีลักษณะเฉพาะบุคคล  ซึ่งทำให้สามารถบอกความแตกต่างของบุคคลได้  ความแตกต่างที่มีความจำเพาะของแต่ละบุคคลนี้เอง  เราจึงนำมาใช้ประโยชน์ได้หลายด้าน เช่น การพิสูจน์ตัวบุคคล  การพิสูจน์ความสัมพันธ์ทางสายเลือด  การตรวจทางนิติเวชศาสตร์เพื่อหาผู้กระทำความผิด เป็นต้น  และจากความแตกต่างที่มีเฉพาะบุคคล  จึงทำให้บุคคลมีรูปแบบของ DNA ที่แตกต่างกัน  เมื่อใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การใช้ RFLP marker ตรวจสอบ  จะเกิดเป็นแถบ DNA  รูปแบบของแถบ DNA (DNA band)  ที่เป็นความแตกต่างของขนาดชิ้น DNA ที่เป็นเอกลักษณ์ของแต่ละบุคคล เรียกว่า ลายพิมพ์ DNA (DNA fingerprint) เพราะโอกาสที่คนสองคน(ที่ไม่ใช่ฝาแฝดแท้) จะมีรูปแบบของลายพิมพ์ DNA เหมือนกันมีน้อยมาก

28. (ลายพิมพ์ DNA (DNA fingerprint))

29. การประยุกต์ใช้ในเชิงเกษตรการประยุกต์ใช้ในเชิงเกษตร การทำฟาร์มสัตว์เพื่อสุขภาพของมนุษย์   ในการใช้เทคโนโลยี DNA เพื่อ ปรับปรุงพันธุ์สัตว์ในมีลักษณะที่ดีขึ้น เช่นเดียวกับเป้าหมายหนึ่งคือการในการปรับปรุงพันธุ์สัตว์ที่อาศัยการผสม พันธุ์ และคัดเลือกพันธุ์ดั้งเดิม แต่ด้วยเทคโนโลยี DNA ทำ ให้นักวิทยาศาสตร์สามารถหาได้ว่ายีนที่จะทำให้สัตว์ลักษณะตามต้องการ เช่น หมูมีไขมันต่ำ วัวให้นมเร็วขึ้นและมากขึ้น เมื่อทราบว่ายีนควบคุมลักษณะนั้นคือยีนใดแล้วจึงย้ายยีนดังกล่าวเข้าสู่ สัตว์ที่ต้องการ 

30. อีกรูปแบบหนึ่งของการทำฟาร์มในอนาคต คือการสร้างฟาร์มสัตว์ที่เสมือนเป็นโรงงานผลิตยาเพื่อสกัดนำไปใช้ในการแพทย์ ตัวอย่างเช่น การสร้างแกะที่ได้รับการถ่ายยีน เพื่อให้สร้างโปรตีนที่มีอยู่ในเลือดของคน และให้แกะผลิตน้ำนมที่มีโปรตีนนี้ โปรตีนชนิดนี้จะยับยั้งเอนไซม์ที่ก่อให้เกิดการทำลายเซลล์ปอดในผู้ป่วยที่ เป็นโรคซิสติกไฟโปรซิส (cystic fibrosis)และโรคระบบทางเดินหายใจที่เรื้อรังชนิดอื่นๆ

31. ในการสร้างสัตว์ดัดแปลงพันธุกรรม(transgenic  animal)จะเริ่มจากการแยกเซลล์ไข่ออกจากเพศเมีย และฉีดยีนที่ต้องการเข้าไปในนิวเคลียสของเซลล์ไข่(microinjection)ซึ่งจะมีเซลล์ไข่บางเซลล์ยอมให้ยีนดังกล่าวแทรกเข้าในจีโนมของนิวเคลียสและแสดงออกได้ จากนั้นทำการผสมพันธุ์ในหลอดทดลอง(in  vitro  fertilization)และถ่ายฝากเข้าในตัวแม่ผู้รับ เพื่อให้เจริญเป็นตัวใหม่  ซึ่งจะมียีนที่ต้องการอยู่โดยไม่จำเป็นต้องมาจากสปีชีส์เดียวกัน (แอนดี (ANDi) ลิงดัดแปลงพันธุกรรมเรืองแสงตัวแรกของโลก)

32. พืชต้านทานแมลง สร้างโดยการถ่ายยีนบีทีที่สร้างสารพิษจากแบคทีเรีย Bacillus thuringiensis; BT สารพิษนี้ทำลายตัวอ่อนของแมลงบางประเภทอย่างเฉพาะเจาะจง ไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตอื่น ฝ้ายบีที และฝ้ายธรรมดา

33. พืชต้านทานโรค มะละกอต้านทานโรคใบด่างจุดวงแหวน โดยนำยีนที่สร้างโปรตีนเปลือกไวรัส Coat protein gene ถ่ายฝากเข้าไปในเซลล์มะละกอ ทำให้มะละกอต้านทานเชื้อไวรัสได้

34. พืชดัดแปลงพันธุกรรมที่สามารถต้านทานสารปราบวัชพืชพืชดัดแปลงพันธุกรรมที่สามารถต้านทานสารปราบวัชพืช

35. พืชดัดแปลงพันธุกรรมที่มีคุณค่าทางอาหารเพิ่มขึ้นพืชดัดแปลงพันธุกรรมที่มีคุณค่าทางอาหารเพิ่มขึ้น นำยีนจากแดฟโฟดิล Daffodils และยีนจากแบคทีเรีย Erwinia breteria ถ่ายฝากให้กับข้าว ทำให้ข้าวสามารถสร้างวิตามินเอนเมล็ดได้ เรียกว่า ข้าวสีทอง ช่วยลดภาวะการขาดวิตามินในประเทศที่ขาดแคลนอาหารในโลก

36. พืชดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อให้ยืดอายุของผลผลิตได้ยาวนานขึ้นพืชดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อให้ยืดอายุของผลผลิตได้ยาวนานขึ้น • นำยีนที่มีผลต่อเอนไซม์ที่สังเคราะห์เอทิลีนใส่เข้าไปในผลไม้ เช่น มะเขือเทศ ทำให้มะเขือเทศสุกช้าลง เนื่องจากไม่มีการสร้างเอทิลีน ลดความเน่าเสียของมะเขือเทศ สามารถเก็บรักษาได้นานยิ่งขึ้นและขนส่งได้ระยะทางไกลขึ้น

37. การใช้พันธุศาสตร์เพื่อศึกษาค้นคว้าหายีนและหน้าที่ของยีนการใช้พันธุศาสตร์เพื่อศึกษาค้นคว้าหายีนและหน้าที่ของยีน • เนื่องจากเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกเซลล์มีโปรตีน เป็นตัวดำเนินกิจกรรมต่างๆของชีวิต  ดัง นั้นหากมีการยับยั้งการทำงานของโปรตีนหรือทำให้เกิดการทำงานผิดปกติของยีน ดังกล่าว จะมีผลต่อลักษณะของสิ่งมีชีวิตนั้นๆได้ การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นที่สามารถสังเกตได้ คือการเปลี่ยนแปลงของฟีโนไทป์นั้น ด้วยการศึกษาย้อนกลับไปว่าการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวเกิดขึ้นที่โปรตีนใด  ยีนใด  ก็จะทราบถึงหน้าที่ของยีนอื่นๆนั้นได้  ซึ่งนั่นคือการชักนำให้เกิดมิวเทชันในสิ่งมีชีวิตหรือการสร้างมิวแทนท์(mutant) ที่มีการเปลี่ยนแปลงของฟีโนไทป์บางประการแล้วอาศัยเทคนิคต่างๆทางชีววิทยาระดับโมเลกุล เพื่อศึกษาว่าเกิดการเปลี่ยนแปลงขึ้นที่ยีนใด

38.   รศ.ดร.อภิชาติ  วรรณะวิจิตรและคณะ จากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ศึกษาลักษณะความหอมของข้าว พบว่ายีนที่ควบคุมลักษณะดังกล่าวเป็นยีนด้อย  จากการศึกษาแผนที่ยีนร่วมกับเครื่องหมายทางพันธุกรรมรวมทั้งการผสมพันธุ์  การใช้ข้อมูลชีวสารสนเทศ(bioinformation)ของจีโนมข้าว ทำให้สามารถระบุได้ว่ายีนความหอมในข้าวอยู่บนโครโมโซมแท่งที่ 8 และสามารถโคลนยีน Os  2AP ซึ่งควบคุมลักษณะความหอมของข้าวได้สำเร็จ โดยพบว่าโปรตีนที่สร้างจากยีน Os  2  AP จะช่วยยับยั้งสารที่ให้ความหอม ซึ่งถ้ายับยั้งการแสดงออกของยีนนี้ก็จะได้ข้าวที่มีความหอม

39.    การศึกษาทางพันธุศาสตร์นั้น  สามารถ นำไปสู่การค้นพบยีนที่ทำหน้าที่ต่างๆ และหากค้นคว้าอย่างลึกซึ้งถึงกลไกลการทำงานต่างๆของยีนนั้นได้ ก็จะสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในด้านต่างๆได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยั่งยืนในอนาคต

40. การประยุกต์ใช้เพื่อสิ่งแวดล้อมการประยุกต์ใช้เพื่อสิ่งแวดล้อม   นักเทคโนโลยีชีวภาพ  มี ความพยายามที่จะใช้วิธีการทำพันธุวิศวกรรมเพื่อสร้างสายพันธุ์จุลินทรีย์ หรือพืชที่มีความสามารถในการย่อยสลายสารที่ไม่พึงประสงค์ที่ปนเปื้อนในดิน  น้ำ หรือของเสียในโรงงานอุตสาหกรรม หรือเหมืองแร่ก่อนปล่อยลงสู่ธรรมชาติ อย่างไรก็ดีการใช้สิ่งมีชีวิตดัดแปลงทางพันธุกรรม สอดคล้องกับกฎหมายการควบคุมการใช้ GMOs ในแต่ละประเทศ

41. เนื่องด้วยเทคโนโลยีของการสร้าง DNA สาย ผสมและการสร้างสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม เป็นเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพและมีความ กว้างขวางพร้อม ๆ กับสายพันธุ์สิ่งมีชีวิตใหม่ เกิดขึ้นอย่างมากมายบนโลกอย่างที่ไม่เคยมีมา ก่อน ทำให้สังคมเริ่มตระหนักและหวั่นเกรงผลเสียที่อาจเนื่องมาจากเทคโนโลยีนี้ เพราะจากบทเรียนที่มนุษย์ได้รับจากเทคโนโลยีต่าง ๆ ที่มนุษย์สร้างสรรค์ขึ้น มักมีผลกระทบอื่น ๆ ตามมาภายหลัง ไม่ว่าจะเป็นบทเรียนที่ได้จากการปฏิวัติอุตสาหกรรม มาจนถึงการปฏิวัติทางการเกษตรกรรม ที่ส่งเสริมให้มีการปลูกพืชเชิงเดี่ยว เพราะการปฏิวัติดังกล่าวส่งผลถึงการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมอย่างมากมายใน เวลาต่อมา

42. ความหวั่นแกรงต่อความผิดพลาดของสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมที่เกิดขึ้น เริ่มจากความหวาดกลัวว่าจะเป็นแนวทางการเกิดเชื้อโรคสายพันธุ์ใหม่ ๆ ที่ดื้อยาปฏิชีวนะ เนื่องจากยีนต้านทานยาปฏิชีวนะถูกใช้เป็นเครื่องหมายทางพันธุกรรมสำหรับ เทคนิคทางพันธุวิศวกรรมทั้งในจุลินทรีย์ พืชและสัตว์  ดังนั้นในการทดลองวิจัยในห้องปฏิบัติการจึงต้องมีการควบคุม และมีระบบการกำจัดสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมทุกชนิด มิให้เล็ดลอดออกไปจากห้องปฏิบัติการวิจัยดังกล่าว ซึ่งเป็นจรรยาบรรณของนักวิจัยที่พึงปฏิบัติและศูนย์พันธุวิศวกรรมและ เทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ หรือไบโอเทค (BIOTEC)ได้ออกระเบียบของปฏิบัติงานวิจัยทางด้านนี้