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破解植物遗传关键密码 台中研院改写基因图谱

中研院研究团队,近期发现植物自我调控的基因表现关键。图为示意。(廖素贞/大纪元)

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【大纪元2020年12月02日讯】(大纪元记者徐翠玲台湾台北报导)中研院农业生物科技研究中心助研究员刘明容研究团队,近期发现植物自我调控的基因表现关键,使得植物基因图谱更加完善,未来可望用来破解农作物基因序列里的遗传讯息,进一步了解作物成长如何克服环境不利因素,大幅推进农业生物科技发展。研究成果已刊登于国际期刊《基因体研究》(Genome Research)。

植物为因应生长发育所需,体内细胞会启动基因,产生各种蛋白质。中研院表示,各种蛋白质的功能最初是被“编码”在DNA基因片段里,需仰赖细胞里成熟的讯息核糖核酸(mRNAs)携带着基因遗传讯息,经过“转译”步骤,将基因序列解码,生成相对应的氨基酸,才能组合出不同种类蛋白质。目前科学家已知“遗传密码子AUG”是开启转译过程的常见起始点。

刘明容指出,团队运用创新方法,有系统地分析植物细胞内正在进行转译的核糖核酸,结果发现,阿拉伯芥、番茄等植物的讯息核糖核酸,除了会使用已知的遗传密码子AUG外,也会选择使用不是AUG的遗传密码子CUG开启转译,进而产生新的蛋白质,改变植物的生物功能。

刘明容提及,研究团队全面性的查看植物有多少基因是CUG为开端,在番茄当中找出五千多个新的基因,以CUG为大宗,进而让植物基因图谱更加完整。

研究还发现,植物对于转译起始点和遗传密码子是有选择性的,而且具有序列偏好。这样的选择性可以帮助植物挑选不一样的转译起始点,产生不同蛋白质与调控基因表现,以因应环境变化。

刘明容说,这项研究可以协助科学家从基因定位角度,提供更完善的基因图谱。有更全面的植物基因图谱后,面对极端气候,这样的技术可以因应不同农作物的基因表现,了解比较抗旱基因、植物怎么面对环境变化,以及为何有些植物可以在逆境生长有些却不行。

责任编辑:陈玟绮

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