中大科研人员发现小蛋白质的来源 打破科学界十多年来对RNA编码的定义

03.02.2020  19:56


香港中文大学(中大)植物与环境互作基因组研究团队最近发现一些非编码核糖核酸(RNA)能够产生小蛋白质(小肽),对生物发育及抗逆调控等起关键作用。研究结果打破现今科学界对长非编码RNA的广泛定义,或有助开拓新疾病疗法及改良农作物。该文章已刊登于著名学术期刊《植物生物学》 (Plant Physiology)。(见注)

非编码 RNA

脱氧核糖核酸(即DNA)编码储存了每个生命的遗传信息。这些信息会经过解码转录成为核糖核酸(RNA)。科学界一直认为大部分RNA会指导蛋白质的合成(称为编码RNA),决定该生命体如何生存;其他RNA则没有合成蛋白质的能力(称为非编码RNA),在细胞内负责调控的功能。过去十多年,科学界建立了一套或然率计算模型,它利用已知蛋白质序列去估算新发现的RNA是属于编码还是非编码,以决定下一步研究方向。非编码RNA中亦有不同类型,通常按长度分类。长度不少于200核糖核苷酸的被称为「长非编码核糖核酸」(IncRNA)。

研究团队成员之一、中大生命科学学院副教授陈廷峰教授一直研究IncRNA的识别和生物信息学分析。他发现细胞当中存在不少小蛋白质(小肽),它们由少于50个氨基酸组成,以往经常被认为是较大的蛋白质降解而成,并未有作深入研究。团队透过最新的质谱仪发现部分小肽是源自IncRNA,这一发现推翻非编码RNA不会合成蛋白质的认知,意味科学界应重新探讨长非编码RNA的识别和功能。

此外,团队亦发现小肽的转录可随著环境压力的转变而产生变化,因此IncRNA产生的小肽或会有其他生物功能,例如在植物中的小肽可调控生长、调控生物性及非生物性抗逆反应等。

作物改良的潜在策略

中大植物与环境互作基因组研究团队获得研究资助局「卓越学科领域计划」资助,开展一系列关于植物与环境基本互动机制的研究,旨在开发新的植物和农业技术,令可持续农业发展和粮食安全之间取得更好的平衡。

陈廷峰教授的团队负责IncRNA的识别和生物信息学分析,冀深入了解植物的基因组学,并结合倪世明教授质谱分析的专业意见,以及植物与环境互作基因组研究中心主任林汉明教授的大豆研究技术,为改良大豆及其他农作物抗逆能力提供新研究方向。

注:
Analysis of Soybean Long Non-coding RNAs Reveals a Subset of Small Peptide-Coding Transcripts, Plant Physiology
http://www.plantphysiol.org/content/early/2019/12/27/pp.19.01324.abstract

岭大连续两年於教资会问责协议中教与学满意度获最高评分
岭南大学(岭大) 在大学教育资助委员会的「大学问责岭南大学
岭大连续两年於教资会问责协议中教与学满意度获最高评分
岭南大学(岭大) 在大学教育资助委员会的「大学问责岭南大学