重返犯罪現場：利用降解片段破解核糖核酸的死亡時間

調控基因表現量，不單只能透過核糖核酸的生成，也能經由核糖核酸降解的增減來達成。此外，藉由直接切斷病原菌的核糖核酸，或負調控參與免疫相關基因的表達，核糖核酸降解機制在植物對抗病原菌的侵害上，扮演極其重要的角色。因此，研究核糖核酸降解機制，將有助於增進對作物防禦機制的瞭解，以及開發調控基因表達的新方法，為農業生物科技的發展提供新的工具及方向。目前，科學家可以利用次世代定序對細胞內的核糖核酸降解片段做全面性的偵測。但是，如何利用這樣的大數據，找出引發核糖核酸降解的因子、參與的蛋白質、或降解發生的時間，仍鮮有有效的方法。 中央研究院農業生物科技研究中心陳荷明團隊，用創新的方法分析大規模的核糖核酸降解片段定序資料，發現與核糖核酸結合的蛋白質，會阻擋核糖核酸降解，因此許多的核糖核酸降解片段的端點，其實是受蛋白質保護的區域而留下的足跡。利用這些核糖核酸結合蛋白質的特性，就可以推測降解發生時核糖核酸的狀態。 陳荷明團隊近期發表於<植物細胞> (The Plant Cell)期刊的論文，進一步揭露外顯子連接複合體亦為可以阻擋降解的核糖核酸結合蛋白質之一。值得注意的是，此複合體於核糖核酸生合成的過程中被置放於核糖核酸上，但在首次核糖體轉譯過程中即被移除。因此，外顯子連接複合體在降解片段中留下的足跡，可視為核糖核酸在大量轉譯前即被降解的證據。在阿拉伯芥、水稻、線蟲以及人類細胞的核糖核酸降解片段資料中，都可以發現外顯子連接複合體的足跡。此發現對利用核糖核酸降解片段，來找出生合成後即快速被降解的核糖核酸，及研究其相關調控機制，帶來開創性的想法。 本篇論文已刊登於2020年4月份的<植物細胞> (The Plant Cell)期刊，並獲專文介紹。第一作者包含：李温琪、侯博瀚、侯政宇。本研究感謝中央研究院農業生物科技研究中心支持。 論文連結: http://www.plantcell.org/content/32/4/904

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