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破解植物遺傳關鍵密碼 台中研院改寫基因圖譜

中研院研究團隊,近期發現植物自我調控的基因表現關鍵。圖為示意。(廖素貞/大紀元)

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【大紀元2020年12月02日訊】(大紀元記者徐翠玲台灣台北報導)中研院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,使得植物基因圖譜更加完善,未來可望用來破解農作物基因序列裡的遺傳訊息,進一步了解作物成長如何克服環境不利因素,大幅推進農業生物科技發展。研究成果已刊登於國際期刊《基因體研究》(Genome Research)。

植物為因應生長發育所需,體內細胞會啟動基因,產生各種蛋白質。中研院表示,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」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。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。

劉明容指出,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核酸,除了會使用已知的遺傳密碼子AUG外,也會選擇使用不是AUG的遺傳密碼子CUG開啟轉譯,進而產生新的蛋白質,改變植物的生物功能。

劉明容提及,研究團隊全面性的查看植物有多少基因是CUG為開端,在番茄當中找出五千多個新的基因,以CUG為大宗,進而讓植物基因圖譜更加完整。

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。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。

劉明容說,這項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。有更全面的植物基因圖譜後,面對極端氣候,這樣的技術可以因應不同農作物的基因表現,了解比較抗旱基因、植物怎麼面對環境變化,以及為何有些植物可以在逆境生長有些卻不行。

責任編輯:陳玟綺

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