破解植物遺傳關鍵密碼 中研院改寫基因圖譜

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5千多個新的基因，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。