[陳榮芳] Transcriptional slippage和RNA editing增加葉綠體轉錄體的多樣性

陳榮芳老師研究室利用NGS技術研究綠豆的基因體和轉錄體,成果包括:葉綠體全基因體解序、 定位出RNA editing在葉綠體基因體上發生的位點、發現在葉綠體上的基因會發生transcriptional slippage的現象。Transcriptional slippage是指基因在進行轉錄時,遇到DNA模板為單一種核甘酸重覆時,RNA polymerase會轉錄出多一個或少一個核甘酸的現象。依據先前文獻報告,transcriptional slippage只在細菌中被發現,本實驗室最先提出transcriptional slippage發生在植物體內的例子。

所以,本實驗室進一步分析陸生植物的葉綠體基因,包括雙子葉植物、單子葉植物、裸子植物以及苔蘚植物。結果發現陸生植物的葉綠體基因進行轉錄時,transcriptional slippage的現象是會發生的。植物葉綠體基因進行轉錄時,所用到的plastid-encoded RNA polymerase (PEP)是一種類似細菌RNA polymerase的酵素。PEP的核心酶(core enzyme)基因位於葉綠體基因體內。現今植物的葉綠體為藍綠菌(Cyanobacteria)祖先通過內共生(endosymbiosis)而來,因此推斷在植物體內,transcriptional slippage亦是內共生的遺跡。

綜合以上發現,transcriptional slippage和RNA editing會增加葉綠體轉錄體的多樣性。

本論文第一作者林青平博士,為中央研究院植物暨微生物學研究所博士後研究員,研究經費由中央研究院創新轉譯農學研究計畫所提供。

Lin CP, Ko CY, Kuo CI, Liu MS, Schafleitner R, Chen LFO (2015) Transcriptional Slippage and RNA Editing Increase the Diversity of Transcripts in Chloroplasts: Insight from Deep Sequencing of Vigna radiata Genome and Transcriptome. PLoS ONE 10(6): e0129396. doi:10.1371/journal.pone.0129396