Only Perception: 中研院研究：RNA 靜默尺寸決定一切

2010-09-10

中研院研究：RNA 靜默尺寸決定一切

◆ 微型核醣核酸新發現疾病控制有契機

【台灣醒報╱記者洪秀玲╱台北報導】2010.09.09

中研院植物暨微生物學研究所吳素幸副研究員實驗室日前發表一篇重要論文，首次揭示控制生物生長發育，與對抗環境中病源菌侵襲的重要分子機制「核醣核酸靜默作用」(RNA silencing)，尺寸決定一切，核醣核酸的長度會影響靜默作用的產生。這個發現，將為生物抵抗惡劣環境或疾病的控制帶來契機。

研究團隊表示，核醣核酸靜默作用的產生是由於小型干擾核醣核酸(siRNAs)結合到特定序列之「傳訊核醣核酸」(mRNA) 上，引發mRNA的降解或失去轉譯成蛋白質的功能，而造成基因靜默作用。

科學家並且在模式植物阿拉伯芥草研究中發現，當特定的miRNAs或siRNA與mRNA作用時，會造成核醣核酸靜默作用的增幅現象 (amplification)。因此，找出這些特定的微型或小型核醣核酸的特殊分子特徵對於核醣核酸靜默作用的應用與控制極為重要。

針對這些問題，吳素幸博士研究室博士後研究員陳荷明費時完成生物資訊分析後發現，有別於植物中較為常見長為21個核苷酸的微型或小型核醣核酸，這些特定的微型或小型核醣核酸的長度均為22個核苷酸。

經由吳素幸博士與英國劍橋大學植物科學院David Baulcombe教授合作的研究結果顯示：小型核醣核酸引發靜默作用的功能會受長度影響，只有長度為22個核苷酸的微型或小型核醣核酸可以誘發次級小型干擾核醣核酸的生合成，進而有效地促進核醣核酸靜默作用。

這個發現，不僅可以協助科學家更深入瞭解核醣核酸靜默作用產生的分子機制，也為應用核醣核酸靜默作用於生物抵抗惡劣環境或疾病的控制帶來契機。

此篇論文於2010年8月24日發表在國際重量級專業期刊「美國國家科學院院刊」(Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.)。該刊除在封面推薦此研究成果外，並以專文肯定此研究對未來學術與應用的貢獻。

◆ 核糖核酸長短對抗環境和疾病關鍵

中廣新聞／陳奕華 2010-09-09

中研院揭開「核糖核酸靜默作用」之謎！研究團隊發現這項生物控制生長與對抗環境病菌的重要分子機制，「尺寸決定一切」，也就是(核糖核酸)的長度會影響作用的產生，這項重要研究，為將來在生物抵抗惡劣環境或疾病的控制帶來契機。

「核糖核酸靜默作用」如何精確進行？長久以來，一直是科學家想要深入探索的議題。針對這項生物控制生長發育與對抗環境中病菌的重要分子機制，中研院植物暨生物學研究所副研院員吳素幸日前發表一篇重要論文，發現其中關鍵在於長度，影響著核醣核酸靜默作用的產生，研究顯示，只有長度為22個核甘酸的微型核醣核酸(miRNA)可以誘發次級「小型干擾核醣核酸」(siRNA) 的生合成，然後有效地促進植物的核醣核酸靜默作用。

這項重要的突破，不僅幫助科學家更瞭解核醣核酸靜默作用產生的分子機制，也為將來應用在生物抵抗惡劣環境或疾病的控制方面，帶來了契機。

吳素幸說：「未來應用大概可利用，譬如說植物對抗外來病毒的入侵，那我們可以利用設計長度22個核甘酸的這樣一個序列，去讓植物能夠對於這些外來病毒的感染造成一些連鎖反應，抑制牠們的功能，而達到抗病的效果。那也可以利用22個核?酸的序列，來多瞭解一些細胞裏面正常的生長與發育，到底是怎麼調控這些基因的表現，以達到最好的恒定狀態。」

這項重要的發現，獲得國際重視，8月24號發表在國際重量級專業期刊「美國國家科學院刊」，除了在封面推薦這項研究成果外，同時以專文肯定這項研究對未來學術應用的貢獻。

※ 相關報導：

＊ 22-nucleotide RNAs trigger secondary siRNA biogenesis in plants
http://www.pnas.org/content/107/34/15269.abstract

Ho-Ming Chen, Li-Teh Chen, Kanu Patel, Yi-Hang Li,
David C. Baulcombe, and Shu-Hsing Wu
PNAS August 24, 2010 vol. 107 no. 34 15269-15274
Published online before print July 19, 2010,
doi: 10.1073/pnas.1001738107