2008-06-28

台灣研究領先全球 發現mRNA剪接可逆向反應

中央廣播電台╱劉靜瑀 2008-06-27

台灣科學研究有重大突破!中研院團隊發現,訊息核醣核酸(mRNA)的剪接反應除了正向進行外,還可以逆向操作;未來如果可以應用在地中海型貧血、脊髓肌肉萎縮症等遺傳疾病上,都可減緩病患症狀。這個領先全球的重大發現,也已刊登在27日出版的國際尖期刊「科學(Science)」上。

過去30年來,科學界只知道訊息核醣核酸(mRNA)的剪接反應只會正向進行,在國科會經費支持下,台灣研究團隊首次發現,其實除了正向進行外,訊息核醣核酸還可以逆向操作,對於臨床上約1成5是因為剪接反應產生的遺傳性疾病的患者來說,帶來了一絲新希望。

中研院分子生物研究所特聘研究員鄭淑珍:『目前知道至少15%的遺傳性疾病,都是跟剪接反應有關。因為剪接反應在細胞裡面是必要的步驟,幾乎所有基因,做出來的核醣核酸都需要經過剪接反應,才能拿去做蛋白,所以他出錯的基因發生變異,出錯再影響剪接反應的機率非常高。譬如地中海型貧血、脊髓肌肉萎縮症這兩個最典型病例,跟剪接反應有關。』

儘管這個全球首次的科學發現,距離可實際運用在臨床治療,還有一段時間,但確實可以讓遺傳性疾病的症狀降到最低。鄭淑珍:『遺傳性疾病,要去改變他,讓下一代沒有這個問題,通常要用基因著手,要做基因治療。這個只是減輕他的症狀,讓他反應改變,讓本來受到影響的蛋白產量回復較高,然後細胞功能就會比較好。』

這個由台灣研究團隊所發現的全新機制,相關論文已經刊登在27日出版的頂尖期刊「科學(Science)」上,可以看見台灣的研究成果,相當受到國際矚目。



◆ 中研院學者發現訊息核醣核酸剪接可逆反應

中央社 2008-06-27

(中央社記者吳素柔台北二十七日電)中央研究院表示,分子生物研究所與基因體中心合聘特聘研究員鄭淑珍研究團隊,以酵母菌為研究對象,發現訊息核醣核酸的剪接反應可逆向進行,國際頂尖期刊「科學」今天刊出這項對所有細胞研究具有鉅大影響的重要研究成果。

鄭淑珍表示,核醣核酸剪接是基因表現的重要一環,剪接反應發生錯誤會造成蛋白表現量失衡;許多遺傳性疾病就是因為特定基因變異,影響到正常的剪接反應,造成基因表現失調。因此,剪接反應必須極度準確才能維持正常的細胞功能。

她指出,剪接反應的機制非常複雜,由許多剪接因子在能量的驅動下組合完整的剪接體後,才能進行兩個步驟的轉酯反應以完成剪接;因為整個過程需要能量的驅動,且反應極為迅速,從來沒有人偵測到剪接反應可逆向進行。

中研院說,鄭淑珍研究團隊利用免疫沈澱分析,發現剪接反應在適當條件下,可以極高效率及準確性進行逆向反應,這個發現對剪接反應機制提出新的見解,顯示剪接體組合完成後便呈現一個動態的平衡狀態,可因環境變化而趨向正向或逆向反應;且對剪接發生錯誤時是否可藉由反應逆轉將之糾正,以確保剪接反應的高準確度,提供一個新的想法。

中研院表示,這項研究也帶給細胞相關研究全新的思考基礎,受到科學界高度注目。

鄭淑珍目前擔任陽明大學微生物免疫學研究所兼任教授,此篇論文第一作者曾紀綱是該所博士班研究生。這項研究經費由國科會尖端計畫、中央研究院深耕計畫、中央研究院分子生物研究所等三單位支持。

※ 相關報導:

* Both Catalytic Steps of Nuclear Pre-mRNA Splicing Are Reversible
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/320/5884/1782
Chi-Kang Tseng, and Soo-Chen Cheng
Science 27 June 2008: Vol. 320. no. 5884, pp. 1782 - 1784
DOI: 10.1126/science.1158993
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1 則留言:

fsj 提到...

博士生基因剪接研究 登上科學雜誌

自由時報 2008.06.28

〔記者王萱儀/台北報導〕細胞能將隱藏遺傳訊息的DNA轉成蛋白質,轉化過程中的其中一個動作是訊息核醣核酸(mRNA)會進行「剪接」,剪錯了,基因表現失調,就會造成許多遺傳性疾病。但如果這個剪接動作可以倒帶呢?本期《科學》雜誌就有台灣團隊發表的重大發現。

包括地中海型貧血、脊髓肌肉萎縮症與色素性視網膜等遺傳性疾病中,有十五%是因為剪接反應發生錯誤導致。陽明大學與中研院特聘研究員鄭淑珍及指導學生曾紀綱卻意外發現,這個剪接是可逆轉的。

「就像我們剪一塊布」,鄭淑珍解釋:「如果是布上本來就有一塊石頭擋在那裡讓我們剪壞,這就是基因突變,必須從基因上去治療。但如果是剪刀壞掉才剪壞的,可逆反應就可以讓我們回去重剪一次,希望剪出正確的蛋白質表現。」

事實上,因為「剪接」動作相當快速,又需要能量驅動,過去從未有人發現這個動作不需要能量就能逆轉,鄭教授與曾紀綱也是在試管內做酵母菌研究時意外發現。「我們發現,在試管內酵母菌因為酸鹼值或鹽分濃度改變就會發生變化,但細胞內的酸鹼值是固定的,我們尚未在細胞內進行實驗。」

鄭淑珍也強調,可逆反應未來若能應用到遺傳性疾病的醫療上,也只是改變剪接反應,讓蛋白質功能恢復,是治標;此類疾病多因基因突變,所以要治本的話仍須從基因治起。

值得一提的是,本篇文章掛的第一作者是今年才博士班二年級的曾紀綱,他說這個花了一年時間的研究是意外的結果,也因為資料相當乾淨,投稿到《科學》雜誌後並未被要求再補資料。由於《科學》雜誌在科學界地位相當崇高,大家都說尚未考博士資格考的曾紀綱,已經前途不可限量。