真核生物rRNA包含28S、18S、5.8S、5S四種rRNA,一般在判斷RNA是否有降解時,會去觀察28S與18S rRNA的狀況,在RNA品質佳的狀態下,28S rRNA總量應為18S rRNA的兩倍左右,如下圖分別為哺乳動物的RNA proflie,

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植物的RNA可以觀察到除了最明顯的28S與18S rRNA外,還會有其他peak的存在,這是因為來自葉綠體的rRNA造成的現象,如下圖所示。

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若是降解的RNA則會出現28S與18S比值小於1的情況,並且可以觀察到在18S rRNA的下方有出現許多降解的RNA片段,如下圖:

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以上是我們一般所知的~


故事是這樣的,有一天我們將果蠅的RNA進行電泳分析,卻觀察不到28S rRNA的存在,如下圖為果蠅的RNA profile:

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我們第一次看到這個現象時,覺得很納悶,懷疑是否是RNA有降解的現象造成,

然而,18S rRNA下方卻沒有觀察到降解RNA的片段,請教過一些做果蠅的老師,他們說果蠅的RNA本來就只有一條band,上圖的RNA呈現的品質很好。聽完答案後,雖然,可以為RNA品質的問題感到放心,然而,心中的疑惑反而加深,難道,果蠅就只有18S rRNA存在嗎?若沒有28S rRNA,核醣體結構將不完整,是如何進行蛋白質的製造?

直到看到Winnebeck團隊撰寫的 ”Why dose insect RNA look degraded? ”這篇論文,才解開心中的疑惑;Winnebeck團隊在蜜蜂的RNA上,觀察到一個有趣的現象,加熱會影響RNA profile,若RNA經過70℃,2分鐘中處理後再進行電泳分析,則會發現RNA只有單一條band的存在,只有觀察到18S rRNA的存在,如下圖A;若沒有經過加熱處理,直接進行電泳分析,RNA profile會有兩條band,就像一般哺乳動物RNA profile,如下圖B,原本消失的28S rRNA便會出現。

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這樣的現象不只出現在蜜蜂果蠅等昆蟲,也出現在某些軟體動物上,這牽涉到rRNA成熟過程中的機制,這背後的原理比我們想像中的要複雜許多,不是所有的生物的rRNA profile皆相同,至少在size上就存在差異,因此在判斷RNA品質時,無法單純以28S/18S rRNA比值來判定。Winnebeck
團隊在論文中有提到,原來蜜蜂28S rRNA在成熟之前,會被切成兩段,長度都在1.9左右 (這樣的長度與18S rRNA的長度相當),一段為28S rRNAα、另一段為28S rRNAβ,見上圖圖C,而這兩段rRNA會靠著氫鍵的作用力而黏合在一起,執行著28S rRNA的功能,由於只是藉由氫鍵彼此黏合,因此,在經過加熱後,28S rRNAα與28S rRNAβ就會被分開,因此,在電泳圖上只會觀察到1.9k nt左右觀察到一條band,這一條band就是28S rRNAα、28S rRNAβ與18S rRNA疊合在一起所行成的,所以28S rRNA並沒有消失。

以上是我們目前能理解的,以及找到消失28S rRNA原因。


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