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2013年10月31日 星期四

交大首揭灰黴菌攻擊機制 崩解植物免疫系統

 
交大團隊運用實驗室多CPU的大記憶體電腦等特殊儀器,分析龐大的生物資訊。 圖/林豐茂提供
【記者鄒文翔綜合報導】交通大學跨國研究團隊10月24日舉辦記者會,團隊歷時兩年,首次揭開灰黴菌潛入植物、從內部破壞宿主免疫系統的方式。成果刊登在10月份《科學(Science)》期刊。

 灰黴菌是寄生植物,目前已知會感染200多種植物,宿主包含花卉、果樹、蔬菜,與「台灣國寶」蝴蝶蘭等高經濟價值作物。受感染的植物花朵會產生病斑,減損觀賞價值。若情形嚴重,花朵會提早枯萎,影響植物的正常開花期。

 新研究發現,灰黴菌利用植物「小型核醣核酸(Bacterial Small RNA, sRNA)」的調控機制,抑制植物的免疫基因。因植物的sRNA握有啟動免疫系統的鑰匙,灰黴菌會派出自身的sRNA,潛入宿主,從內部攻擊防衛機制。一旦植物免疫系統失靈,黴菌即會大舉入侵感染。團隊表示,如同電影《木馬屠城記》,灰黴菌進入植物後,從內部打開大門,攻城掠地。

 團隊雖瞭解灰黴菌入侵植物的機制,但目前尚未完成具體的防疫措施。團隊表示,未來可能會開發sRNA抑制劑,擊退灰黴菌,或改造觀賞植物的基因。交大生物資訊研究中心博士生林豐茂說:「本研究開啟一項全新研究領域,後續會有更多科學家驗證不同黴菌如何入侵植物。」他表示,甚至可利用類似概念,瞭解動物黴菌的致病機制。

 研究過程中,交大與加州大學河濱分校(The University of California, Riverside)合作。交大團隊負責「生物資訊分析」,比對黴菌及宿主的RNA資料,進而預測攻擊植物的灰黴菌sRNA。因分析資料是以數十G(Gigabyte)為單位,團隊需運用多CPU大記憶體電腦來協助計算。

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