生命科學專業學院—生命科學系

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本系學士班之教育目標為「培育優良之生物科教師及生命科學研究人才」雙軌並行。

因應少子化的衝擊,本系調整相關員額及教學資源之分配,在課程設計及學習活動上,特別注重學生基礎學識、研究能力和研究方法的訓練,使學生可依個人志趣作學習規劃,畢業後有更寬廣的出路。

本系碩、博士班之教育目標則以「培養生命科學研究人才」為主,並兼顧師資培育,故課程設計及學習活動以培養獨立研究能力為主要目標。

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    阿拉伯芥CIA2/CIL基因表現的調控機制研究
    (2012) 張瓊丹; Chiung-Tan Chang
    CIA2是一種植物特有的核轉錄因子。根據我們之前的基因微矩陣及生化分析結果,顯示CIA2會藉由促進其下游基因的表現,進而影響到葉綠體的發育及功能。這些CIA2下游基因所轉譯的蛋白質包括參與葉綠體蛋白之運輸、合成及折疊的Toc33、核糖體蛋白質CpRP和CPN10。在阿拉伯芥中,CIL (CIA2-like)是與CIA2胺基酸序列相同度達65%的同源蛋白。CIL和CIA2皆只在綠色植物組織中表現,但是CIL卻不能完全補償CIA2突變所造成的植株外表型或功能缺失,因此推測調節兩種基因表現方式是不同的。我的研究將藉由報導基因的表現程度及生物資訊軟體的分析,嘗試釐清CIA2/CIL基因上游的重要調控序列。目前,透過啟動子序列縮減及以基因槍將含有不同長度啟動子序列的報導基因質體送入阿拉伯芥的葉片中,再分析報告基因活性表現後,發現CIA2基因轉錄起始位點前-1174至-1079的片段及-950至-762片段分別可能會抑制及促進CIA2表現量;而CIL基因轉錄起始位點前-1769至-1668的片段則可能會抑制CIL表現量。此外,以MEME、PLACE、AGRIS生物資訊軟體資料庫尋找到CIA2/CIL序列上之重要順式作用元件,顯示CIA2和CIL可能會受到光線及低溫等環境因子之調節。光及暗處理實驗顯示CIA2的-1174至-1079片段及-950至-762片段可能分別是受光負向及正向調節的序列;CIL的-1769至-1668片段則可能是不受光調節的負向序列。進一步比較這些基因在不同生長時期、溫度的基因表現模式,得知低溫處理下,不同齡植株之CIA2會減少基因表現量;CIL在植株幼期會受到抑制,但隨著年齡增長,低溫會促進其基因表現,且表現量也越高;而高溫處理下,CIA2/CIL在植株幼期均會受到促進。整體來說,因為CIA2及CIL的表現量及對特定環境刺激有不同反應,推論兩基因的表現是由不同的分子機制所調控。
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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。