中研院找到植物轉譯關鍵密碼 可助理解抗逆境性

植物為成長必須自我調控增加生存機會,中研院研究團隊近日研究發現,植物轉譯蛋白質起始點不是只使用已知的遺傳密碼子AUG,未來可望用來破解農作物基因序列裡的遺傳訊息,育種出具抗逆境性的植物。

植物為了因應生長發育所需,體內細胞會啟動基因,產生各種蛋白質,在植物體內分別執行不同功能,中研院今天表示,院內農業生物科技研究中心助研究員劉明容研究團隊近期發現植物自我調控的基因表現關鍵,能使得植物基因圖譜更加完善,研究成果近期也刊登於國際期刊「基因體研究」(Genome Research)。

中研院指出,植物各種蛋白質的功能最初是被「編碼」在DNA基因片段裡,需仰賴細胞裡成熟的訊息核糖核酸(mRNAs)攜帶著基因遺傳訊息,經過「轉譯」(translation)步驟,將基因序列解碼,生成相對應的胺基酸,才能組合出不同種類蛋白質。

中研院表示,在這轉譯步驟中,若是轉譯起始點不同,製造出的蛋白質也不一樣,接下來也將被送往不同細胞位置,發揮各自作用。

中研院指出,目前科學家已知「遺傳密碼子AUG」是開啟轉譯過程的常見起始點,但劉明容研究團隊運用創新方法,有系統地分析植物細胞內正在進行轉譯的核糖核酸,結果發現阿拉伯芥、番茄等植物的訊息核糖也會選擇使用不是AUG的遺傳密碼子CUG及ACG開啟轉譯,進而產生新的蛋白質,改變植物的生物功能。

此外,研究還發現,植物對於轉譯起始點和遺傳密碼子是有選擇性的,而且具有序列偏好,中研院表示,這樣的選擇性可以幫助植物挑選不一樣的轉譯起始點,產生不同蛋白質與調控基因表現,以因應環境變化。

劉明容指出,此研究可以協助科學家從基因定位角度,提供更完善的基因圖譜,未來面對極端氣候時,有助於進一步理解植物的「抗逆境性」,可望透過對關鍵基因的掌握,育種出具抗逆境性的植物。

基因 中研院 DNA

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