臺灣國際科展

植物miRNA的特殊長度─生成與演化

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2011年
科別
植物學
得獎情形
一等獎;新加坡正選代表:2011年新加坡科技展覽會
學校名稱
臺北市立建國高級中學
指導老師
吳素幸;劉翠華
作者
呂明軒
關鍵字
miRNA size,biogenesis,evolution

摘要或動機

基因靜默為各種生物普遍擁有的調控機制,是以microRNA (miRNA)和Dicer-Like (DCL)與Argonaute (AGO)等數個蛋白質來完成。在植物,miRNA大多是由DCL1截切前驅物所產生,因DCL1具有21-nt 分子尺,所以絕大多數miRNA的長度為21nt。然而,其他特殊長度卻也有一定比例的存在,且可能有特殊的功能。最新研究發現22nt的miRNA可誘發更多的小片段干擾核酸來造成大量而強烈的基因靜默;然而,一般21nt的 miRNA卻無此功能。本研究以生物資訊的方法分析大量資料庫,並以分子生物學實驗佐證,探討特殊長度miRNA的生成、功能與演化。結果發現,20nt的miRNA可藉由對稱性與非對稱性縮短產生,這是RNA結構研究的新發現。功能上,20nt的miRNA與生長發育有關,22nt的miRNA則多與逆境反應有關;在演化上,長度20nt的miRNA呈現高保守性,而大部分22nt的miRNA則呈現高度物種專一性,為演化快速的特殊長度。


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