RNA (核糖核酸)降解机制(degradation)不仅可调控动植物基因表现量,也攸关植物如何对抗病原菌入侵,中研院农业生物科技研究中心副研究员陈荷明,首度破解RNA「死亡时间」,研究成果可应用于调控植物抗病基因表现量,同时研发具有抗病性,且维持高产量的作物,研究结果于4月发表在《植物细胞》(The Plant Cell)。

陈荷明团队为全球首度利用上亿条RNA降解片段定序资料,证明许多「有问题」的RNA会在首次转译 (translation)过程中,被细胞侦测异常并将其降解。她指出,细胞里的RNA 寿命短暂,含有正确基因密码的RNA,能存活并用于制造蛋白质,反之,带有错误讯息的RNA,则会被细胞酵素降解死亡。

RNA降解机制不仅可调控动植物的基因表现量,也攸关于植物如何对抗病原菌入侵,藉此杀死病毒RNA。但此机制何时发生?引发降解的因子为何?过去尚未被完全理解。

陈荷明说,植物细胞内执行RNA降解机制,对内可调控基因表现量,对外也能阻挡病原菌入侵,杀死病毒的RNA,使其无法复制、产生蛋白质。另外,当植物遇到病原菌或害虫攻击时,会启动防御反应,但若过量表达防御相关基因,可能造成植物生长迟滞、细胞凋亡,就像人体免疫系统太强或太弱,都会对身体造成伤害。

撞陈荷明也提到,研究RNA降解,有助于了解农作物防御机制,以及开发调控基因表达的方法,为农业生物科技的发展提供新的工具及方向。

从小爱看推理小说的她说,解密RNA降解机制,犹如在进行基因世界的犯罪现场调查,现场留下的物证,都只是一条条的RNA序列。她与实验室同仁当起「键盘柯南」,从上亿条的RNA降解片段中,搜集物证、找出死因及凶手,及推论死亡时间。目前国内外相关的研究还不多,团队未来将进一步厘清此调控背后的机制,及其在植物防御与生长平衡上的角色。

#RNA #病原菌 #调控 #基因 #降解