狗尾草的RNA剪接基因CFM1

RNA剪接示意圖。圖片來源：維基百科

生物的基因體攜帶著許多基因。要表現這些基因，基因體要先經過轉錄（transcription）產生RNA、接著RNA再轉譯（translation）產生蛋白質。但是真核生物（eukaryote）的基因並不是連續的，而是由可轉譯的「外顯子」（exon）與不能被轉譯的「內含子」（intron）構成。因此在轉錄後產生的RNA要先經過「RNA剪接」（RNA splicing）將內含子去掉、把外顯子接在一起，這樣處理過後的成熟的信息RNA（mRNA，messenger RNA）才能被轉譯。

最近發表在「植物期刊」（The Plant Journal）上的一篇研究報告發現，有個狗尾草（Setaria viridis）蛋白質CFM1對葉綠體的某些基因的剪接不可或缺。當缺少CFM1時，狗尾草會因為無法合成三個葉綠體所需的轉運核糖核酸（tRNA，transfer RNA）使得許多蛋白質的合成受到影響，於是造成整個植株變黃（chlorosis）。

CFM1帶有CRM結構域（CRM domain），帶有此結構域的蛋白質都可與RNA結合，且通常都與植物粒線體或/及葉綠體的RNA剪接有關。研究團隊進一步的測試顯示，CFM1蛋白可與RNA上的內含子結合。

綜合以上的結果可知，CFM1為葉綠體RNA剪接必須的基因，當它發生缺失時，葉綠體會因為許多蛋白質無法合成而發育不良，造成整個植株變黃。

參考文獻：

Leila Feiz et. al., 2020. CFM1, a Member of the CRM‐domain Protein Family, Functions in Chloroplast Group II Intron Splicing in Setaria viridis. The Plant Journal. https://doi.org/10.1111/tpj.15060

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