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以核醣核酸干擾技術誘發基因靜默之研究有助於提升酵母菌產量

2019/05/09 @國際

以核醣核酸干擾技術誘發基因靜默之研究有助於提升酵母菌產量

  核醣核酸干擾技術(RNA interference,簡稱RNAi)是生物體中控制基因表現的一種機制,其中以微型核醣核酸(miRNA)或小干擾核糖核酸(siRNA)為主要干擾形式。透過基因靜默(gene silencing)的研究可釐清目標基因的表現模式與產物形式(即蛋白質種類或表徵形態),為個體發育、基因表現、醫藥開發等研究做出巨大貢獻。丹麥科技大學(Technical University of Denmark,Danmarks Tekniske Universitet,簡稱DTU)的研究團隊以啤酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)做為研究材料,建立全基因組尺度的RNAi干擾模式,藉以釐清基因的表現模式與所影響的產物產量,最後達到提升酵母菌產物的產量之目的。
  研究團隊以α-澱粉酶產量作為蛋白質產量的總指標,利用約243,000個與RNAi相關的干擾因子(effectors)進行RNAi資料庫的建置,並透過高通量微流體單細胞篩選法(high-throughput microfluidic single-cell screening)找出在蛋白質產量上提升之酵母菌個體,接著分析其基因序列,最終找到9個明顯影響α-澱粉酶產量的基因,這9個基因分別影響細胞代謝、蛋白質修改與降解、調控細胞週期等功能。
  丹麥科技大學研究團隊的這項研究為酵母菌提供更多元的應用,該研究模式及實驗流程也可望應用在其他真菌類的生物系統。此外,RNAi在酵母菌的表現模式,可逐步應用在生物醫藥、蛋白質與酵素製作或蛋白質產物量產領域等方面。
  該研究由諾和諾德基金會(Novo Nordisk Foundation)及瑞典戰略研究基金會(Swedish Foundation for Strategic Research)提供資助,相關研究成果已發表在<Proceedings of the National Academy of Sciences>。

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