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成功大學醫學檢驗生物技術學系教授陳百昇團隊，近期在微型RNA（microRNA, miRNA）的研究取得令人矚目的成果。團隊經過八年的努力，發現了缺氧誘發因子（HIF-1α）在非轉錄層面上調控miRNA成熟化的全新機制，這項研究成果已發表於《核酸研究》（Nucleic Acids Research）期刊。

這項新發現源於對miRNA生成機制的深入探索。長久以來，科學家認為RNA僅是遺傳訊息的中間傳遞者，不過近年研究卻發現，短序列的miRNA雖然不轉譯蛋白質，卻能通過結合mRNA來調控基因表達。而在惡性腫瘤研究中，科學家觀察到miRNA生合成異常，但當中的原因卻一直不清楚。

過往在教科書中，大家熟知的分子生物學中心法則是遺傳訊息經由DNA轉錄（transcription）為mRNA，再轉譯（translation）為蛋白質以執行各項生理功能。而RNA一直以來也僅被當作中間傳遞訊息的產物，不過在今（2024）年獲得諾貝爾生理學及醫學獎的研究中，研究人員卻發現短小、不轉譯出蛋白質的miRNA，可以藉由結合mRNA來調控遺傳訊息的表現量，成為特定基因最終是否能成功轉譯的重要關鍵。這些研究說明了RNA不僅僅只是傳遞訊息的中間角色，而是能夠直接調控基因。

因此在本次的研究中，團隊採用精密的分子生物學實驗方法，深入探究HIF-1α在細胞中的作用機制。他們發現，在惡性腫瘤的發展過程中非常重要的HIF-1α不僅是一個典型的轉錄因子，還能在非轉錄（non-coding）層面發揮重要功能。HIF-1α能夠透過與蛋白質結合，「綁架」miRNA生合成蛋白質DGCR8的單體，抑制DGCR8雙體形成，進而阻礙細胞核內Drosha-DGCR8微處理器的組裝，最終影響miRNA核內成熟的過程。簡單來說，HIF-1α除了能與DNA結合的轉錄因子功能之外，竟然還可以藉由影響特定蛋白質，抑制miRNA的成熟。這項發現，也解釋了患者miRNA生合成異常的原因。

團隊也發現，這種調控機制並非侷限於特定環境，而是普遍存在於人類的各種細胞中， 甚至在線蟲（Caenorhabditis elegans）、果蠅（Drosophila melanogaster）等生物模式內也能觀察到類似現象。意味著這是一種廣泛的生物調控機制，對理解基因表達的調控具有重大意義。這項研究不僅填補了miRNA生合成異常在癌症中的關鍵拼圖，更為往後使用miRNA的創新療法研發奠定了重要的基礎。未來，研究團隊將繼續深入探索HIF-1α在不同生物系統中的調控機制，並期望將此一發現拓展到更廣泛的疾病研究領域中。

新聞來源
成大新聞中心（2024年11月26日）。揭開轉錄因子的非轉錄功能：成大團隊揭開 miRNA 調控新視角。成功大學新聞中心，https://news-secr.ncku.edu.tw/p/406-1037-275920,r81.php。