為虎作倀的NbRABG3f

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病毒是一種構造簡單的生物，它們所攜帶的基因並不足以讓他們能夠獨立存活；也因此，究竟病毒能不能算做生物，一直都是有爭議的。畢竟，病毒不能在宿主體外生長、繁殖。

當病毒進入倒楣的宿主體內以後，它們會借用（或者說佔用）宿主的基因來幫忙他們執行繁殖所需要的功能。這些被借用的宿主的蛋白，有的會協助病毒複製，有些則會幫忙把病毒帶到其他的細胞，以擴大病毒感染的範圍...自己的家被壞人入侵已經夠慘了，沒想到這些蛋白質們竟然還「為虎作倀」！究竟要說這群蛋白質傻得可以，還是要說，病毒真是厲害呢？

竹嵌紋病毒（Bamboo Mosaic Virus，簡稱BaMV）也是這些超厲害家族的一員。它的基因體由單股RNA構成，總共只會產生五個蛋白質，但卻能在台灣感染相當多的竹子。根據1992年的研究發現，台灣的竹子曾一度有九成都被它感染呢！被感染的竹子會因為光合作用降低影響竹筍的產量，而受感染的竹筍也會因為纖維化形成「筍釘」，影響口感。

因此，在台灣BaMV受到相當的重視。不過，雖然在實驗室裡以基因槍（particle bombardment）可以成功的感染竹子的新芽，但由於目前在自然界中，究竟它如何傳播並不清楚，且以其他模式都無法成功感染竹子，加上竹子的生命週期很長；因此目前的研究都是以菸草為模式植物（model plant）來進行研究。

慈大生科鄭綺萍老師的研究團隊，最近在菸草中發現了一個稱為NbRABG3f的蛋白質。這個蛋白質在竹嵌紋病毒感染植物時，可能會將病毒帶到植物細胞內執行病毒複製的地方。

這個基因是怎麼找到的呢？綺萍老師的研究團隊經由與其他研究團隊的合作，比較受到竹嵌紋病毒感染與未受到感染的竹子的基因表現，從感染後一、三、五、七天的組織中選取表現量變異度較高的部分來選殖、定序之後，再由其中選出候選基因。

當初一共有五個基因片段進入候選，但是從真核生物裡面釣基因，絕對沒有「頭過身就過」這種事喔！釣上半年還在原地踏步也不是沒有發生過！筆者自己當年釣原核生物的基因就釣超久，而綺萍老師的研究生當年也是歷盡艱辛。由一開始的五個候選人中，最後剩下兩個，其中一個就是NbRABG3f。當初負責釣基因的同學，如今已經遠赴海外並即將為人母，不知道回想起那時的艱辛，是否有滄海桑田之感？

釣到基因，是否就可以休息了呢？才不是呢！接下來更有得忙！綺萍老師的研究團隊分析它的序列後認為，NbRABG3f可能是一個位於植物細胞膜上的、具有鳥糞嘌呤水解酶（GTPase）活性的蛋白質。由於這類的蛋白質大多與液泡（vesicle）在不同胞器間的運輸有關，因此他們在發現降低它的表現會使病毒在細胞內的量變低之後，便嘗試著進行點突變使NbRABG3f無法水解GTP，或是把一段關鍵的蛋白質序列切掉，使它無法鑲嵌入細胞膜。結果發現，不管是點突變還是切掉序列，都會讓BaMV在植物細胞內的數量降低，顯示了這個蛋白質對竹嵌紋病毒的重要性。

竹子在台灣是很重要的農作物，不論是竹筍、竹葉或竹子本身，都與我們的生活息息相關；綺萍老師希望未來可以由研究NbRABG3f找到抑制BaMV感染的方法，幫助農民種出更多好吃的竹筍，提升竹子的產量與品質。

參考文獻：

Lin N.S., Lin F.Z., Huang T.Y. and Hsu Y.H. 1992. Genome properties of Bamboo mosaic virus. Phytopathology. 82: 731-734.

Huang Y.-P. et. al., 2015. NbRABG3f, a member of Rab GTPase, is involved in Bamboo

mosaic virus infection in Nicotiana benthamiana. Molecular Plant Pathology. DOI: 10.1111/mpp.12325