少了必要基因也能「修好」 中研院研究有助白血病治療
〔記者吳亮儀/台北報導〕少了關鍵基因的酵母菌經過修補,竟能重回「健康」狀態,未來有機會應用在治療急性骨髓性白血病。
中研院研究發現,若把酵母菌當中的必要基因「PRP28」刪除,酵母菌卻還可以活著,但卻會讓酵母菌的RNA的剪接變慢;為了要了解酵母菌為何會缺少PRP28後還能繼續存活、以及是如何修復損失,研究團隊在實驗室內透過演化實境秀的方式,讓缺少PRP28的酵母菌在實驗室裡演化,最後會產生突變,讓酵母菌活到健康狀態。
中研院基因體研究中心博士張尚麟指出,酵母菌的「PRP28」基因其實在大部分的生物內都有,屬於必要基因之一,雖然各生物基因序不盡然一樣,但功能都是用作基因剪接。
張尚麟說,當失去了「PRP28」,基因(RNA)剪接無法進行,就像是車輛的引擎,如果車輛失去引擎就無法使用,正常來說,如果酵母菌失去「PRP28」細胞就會死掉,但研究團隊發現將「PRP28」搭配的零組件進行互補性的改變,細胞就可以不需要「PRP28」。
但這種缺少「PRP28」的酵母菌因為RNA剪接效率低、導致生長得比較差;研究團隊要討論的是「當永遠失去一個必要基因之後,生物系統要如何應變以補償這個損失?」
研究團隊最後發現,演化後的酵母菌可藉由降低上游轉錄的效率,讓轉錄與RNA剪接再度同步化,藉此重新優化細胞整體基因的表現。
張尚麟說,這研究新發現是讓細胞在少了必要基因後經過修補,還能讓它重回健康狀態,算是演化的基因工程,「是個演化生物學的概念」。
細胞少了關鍵基因後經修補還能重回健康,研究團隊認為,或許可以應用在治療人類疾病。像是因為RNA剪接異常導致的疾病骨髓異常增生症候群、急性骨髓性白血病等疾病,可思考是否可以透過藥物等方式,讓細胞中的RNA轉錄變慢後,讓RNA剪接恢復正常狀態。
張尚麟說,但這部分還要花很久時間慢慢做實驗,其實應用在治療疾病只是概念上或許能行得通。
這項研究已在本月登上國際期刊《自然生態演化》(Nature Ecology and Evolution),研究團隊表示,這是台灣首度有研究論文登上這本期刊。#