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    阿拉伯芥TOC33基因表現的調節機制研究
    (2014) 陳冠廷; Kuan-Ting Chen
    植物葉綠體蛋白質主要是由細胞核中的基因轉錄轉譯後，透過轉運蛋白機組(TOC/TIC complex)送至葉綠體內。TOC蛋白位在葉綠體外膜上，負責辨識及運送蛋白質。在阿拉伯芥的研究中，TOC33及TOC34是同源蛋白，但TOC33負責辨識及協助光合作用相關蛋白的運輸；TOC34則參與辨識及運送一些維持葉綠體基本功能的蛋白。根據我們之前的基因微陣列及生化實驗結果，發現CIA2 (是一個細胞核內的轉錄因子)會調節TOC33基因表現但不會影響TOC34基因表現。而CIL是一個在阿拉伯芥中與CIA2胺基酸有65%相同的同源蛋白。為了瞭解表現TOC33基因的調節機制，啟動子刪除及植物暫時性基因轉殖實驗先用來分析TOC33啟動子上的轉錄關鍵序列，分析報導基因表現的結果發現TOC33轉錄起始位點前-810至-710及-710至-411之間分別可能會促進及抑制基因的表現量。接著透過生物資訊網站PLACE及AGRIS來分析比對這些關鍵序列是否有已知的順式作用元素及蛋白結合位，預測結果顯示TOC33啟動子序列上存在許多可能的順式作用元素，其中TOC33關鍵序列會受到光線或缺水等環境因子調節。此外，根據DIURNAL基因資料庫及反轉錄聚合酶連鎖反應實驗結果，發現TOC33、CIA2及CIL在白光下具有規律性的表現。因此，我們也利用不同光源處理野生型及突變株植物，並以qRT-PCR來分析TOC33基因的表現規律性或表現量是否會直接或間接受到CIA2及CIL調節。結果顯示CIA2及CIL不會調節TOC33基因的表現規律性，但會增加TOC33基因的表現量。此外，TOC33基因在單獨紅光處理與白光處理下呈現相同的表現量，暗示光受體光敏素亦參與調節TOC33基因的表現。