恭賀!!
本所林詩舜教授研究植物病毒如何干擾植物 RNA 靜默 (RNA silencing) 機制的研究 16 年，已被 Nature Communications 所接受。RNA silencing 是植物抵抗病毒的重要防線。病毒為了抵抗這樣的防禦機制特化出病毒抑制子 (viral suppressor) 來抑制 RNA silencing。林老師長期以蕪菁嵌紋病毒 (turnip mosaic virus; TuMV) 為模式病毒及 Arabidopsis 為模式植物來進行研究。他發現 TuMV 的病毒抑制子 (HC-ProTu) 具有很強的抑制 RNA silencing pathway 其中一個重要的元件蛋白 HEN1 甲基化轉移酶的活性，導致產生許多未甲基化微型核酸 (unmethylated microRNA; unMet-miRNAs) 產生。然而長期以來，科學界一直認為 HC-ProTu 是單純的透過結合 miRNAs，阻止 miRNA 進入 AGO1 (另一個 RNA silencing 的重要元件蛋白)，導致 RNA silencing suppression 的產生。因此林老師如果要推翻長期根深蒂固的學說，他需要用更多的時間與證據來證明 HC-ProTu 有額外的 RNA silencing suppression 能力。
從林教授 2008 年加入臺大生技所開始這個研究，歷經了許多的研究生，前仆後繼，契而不捨的研究，團隊發現 HC-ProTu 抑制 HEN1 的能力比其他種類病毒的 HC-Pro [例如矮南瓜黃化嵌紋病毒 (zucchini yellow mosaic virus; ZYMV) 的 HC-Pro (HC-ProZy)] 還強。HC-ProTu 可以抑制 50% HEN1 的活性；而 HC-ProZy 則只能抑制 20% 甲基化活性。證實不同的 potyviruses 對於抑制植物 HEN1 活性的需求不同。
此外研究團隊發現，當 unMet-miRNAs 進入 AGO1 時，所形成的 unMet-miRNA-AGO1 複合體會被 HESO1 所辨識，觸發了細胞自噬作用 (autophagy) 降解 unMet-miRNA-AGO1 複合體。也因為如此，HC-ProTu 所造成的植物體內的 AGO1 不穩定現象比 HC-ProZy 還嚴重。而轉錄體大數據也證實 HC-ProTu 抑制 RNA silencing 能力確實比 HC-ProZy 好。
然而在投稿 Nature Communications 的過程，受到了一位 autophagy 專家的強烈質疑文章中 autophagic AGO1 降解的理論。為回答這審查者的質疑，團隊另外花了兩年的時間補做許多數據，特別是由臺大生農院共儀中心電顯室及中研院電顯室共同協助，取得關鍵數據。由免疫電顯數據看到 HC-ProTu、ATG8a (autophagy marker) 及 AGO1 共同落在細胞自噬體 (autophagosome) 的重要證據。也正因這個證據，Nature Communications 於 2024 年 12 月接受了該團隊的研究成果。
林教授多年專注研究，突破重重挑戰，終於證實 HC-ProTu 新能力，並獲得國際頂尖期刊的肯定。這不僅是對植物病毒學研究的一大進展，也展現了堅持與團隊合作的力量。面對專家嚴苛的質疑，團隊選擇迎難而上，補充實驗，以嚴謹的數據說服審查者，最終成功改寫了傳統學說。這也鼓勵我們，科學探索需要時間、毅力與勇於挑戰權威的精神。展望未來，這項研究能激勵更多年輕學者投入植物科學探索，堅持以創新的視角解決未解之謎，也期盼 RNA silencing 機制的深入研究能為農業抗病毒育種帶來突破性貢獻。無論面對多大的困難，只要懷抱信念與初心，終將能在科學道路上看見光亮與希望。
本期刊論文之官方連結: https://www.nature.com/articles/s41467-025-56320-z?utm_source=rct_congratemailt&utm_medium=email&utm_campaign=oa_20250313&utm_content=10.1038/s41467-025-56320-z
相關連結: https://www.asiaresearchnews.com/content/battle-between-resilient-plants-and-cunning-viruses-strategies-attack-and-defense
登入 臺大生技所
