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捷報!電機系吳謂勝教授與芝加哥大學國際合作團隊 研究成果躍登Science期刊

 
芝加哥大學及電機系吳謂勝教授國際合作團隊找出線蟲中piRNA的結合法則  研究成果躍登Science期刊
 
piRNA對於細胞抵禦外來核酸扮演重要角色,piRNA可以結合到這些外來核酸上並且抑制這些核酸的表現。線蟲細胞內大概有15000種piRNA。由於不知道piRNA結合到核酸的規則為何,所以對於piRNA的功能以及它會結合到什麼核酸都無法有效地進行研究。
 
芝加哥大學李亨啓教授及成功大學吳謂勝教授的國際合作團隊,找出線蟲中piRNA的結合法則。利用找出來的法則可以解釋為何外來核酸進到線蟲生殖細胞後通常表現都會受到抑制,另外我們透過更改外來核酸序列使其不會被piRNA結合而能成功在線蟲生殖細胞內表現,更證明了我們找出的piRNA結合法則是對的。我們也發現其實線蟲本身的核酸大概有一半也會被piRNA結合,然而因為它們序列裡面含有PATCs (periodic An/Tn clusters),使得它們的表現並不會被抑制。也就是說,線蟲可以根據核酸內是否含有PATCs來判斷這核酸是自己的還是外來的,如果是自己的就不抑制其表現,如果是外來的就抑制其表現。本研究對於線蟲piRNA功能的研究結果很可能也可推廣到其他高等物種如老鼠或人類上。
 
線蟲生物學家在做研究時會想要把外來的螢光蛋白表現在線蟲的生殖細胞內。然而這外來的螢光蛋白的核酸序列通常會被piRNA結合而抑制其表現,這問題已經困擾線蟲生物學家二十年了。但是,從今以後線蟲生物學家就可以根據我們找到的piRNA結合法則去更改螢光蛋白的核酸序列,以逃脫piRNA的結合而能成功表達螢光蛋白,這對線蟲生物學家將會是一大福音。吳謂勝教授及其碩士班學生黃偉哲目前正在開發一個網頁工具,讓線蟲生物學家可以輸入他們想在線蟲表達的核酸序列。這個網頁工具會偵測輸入的核酸序列會被那些piRNA所結合,然後提供如何去更改這個核酸序列的建議,使得改過的序列可以逃脫piRNA的結合而順利表現。相信這個網頁工具將會成為在線蟲研究領域中一個非常有用的工具!
 
吳謂勝教授於2016年7月到2017年2月在芝加哥大學進行休假研究。在2017年1月底的台灣同學會農曆春節聚餐場合上,認識了在芝加哥大學分子遺傳及細胞生物學系任教的李亨啓教授。由於吳教授專長是生物資訊而李教授是線蟲實驗生物學家,所以很快就談起研究合作的可能性。李教授便將他正在做的有關線蟲piRNA結合法則的研究和吳教授討論,討論之後便決定由吳教授幫忙把線蟲piRNA結合法則實作成一個網頁工具來方便李教授使用,將來若此工具發表後則可供所有線蟲生物學家使用。李教授也因把使用吳教授的網頁工具做的一系列的分析結果放在他的Science論文內,而把吳謂勝教授及其碩士班學生黃偉哲列為Science論文的共同作者。
 
最後,吳教授特別感謝科技部及成功大學讓他有機會到芝加哥大學休假研究,因而讓吳教授有機會認識李教授而促成此國際合作研究並能把此研究成果發表在頂級期刊Science內。
 
 
 
 
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