【搞笑諾貝爾】蛋白、尿尿、親吻、減速丘、蜂蟄對我們有何影響?

■搶先十月的諾貝爾獎名單公佈的搞笑諾貝爾獎,也是萬眾矚目的盛事。今年搞笑諾貝爾獎除了生物學獎,是替雞裝上假尾巴,讓雞像恐龍那樣行走,還有幾個和生物或醫學相關的有趣獎項。

圖片來源:www.cnn.com
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撰文|黃貞祥

俗話說,生米煮成熟飯,就是不可逆轉的意思,對雞蛋更是如此,可是澳洲與美國科學家卻能把煮熟雞蛋的一部分蛋白質變回生雞蛋的狀態。這個研究不僅是有趣而已,而是在探討一個重要的問題,就是蛋白質在折疊錯誤後,要怎麼讓它恢復並且折疊正確。蛋白質雖然是一串胺基酸組成的,可是要在適當的環境下折疊成正確的立體形狀才能有正常的功能。

在利用細菌來生產蛋白質作為寶貴的生技藥物時,特別容易遇到折疊錯誤的問題,於是得用較昂貴的動物細胞株生產。如果能夠解決蛋白質折疊的問題,將會造福上百億的生物科技產業!

於是美國加州大學爾灣分校的 Tivoli Olsen和Greg Weis及澳洲福林德斯大學的Callum Ormonde和Colin Raston等人,先用尿酸把煮熟的蛋白變性,再把蛋白質在一個振蘯器裡形成薄膜利用剪力(shear stress)重新折疊。比起舊方法要花上好幾天,他們的新方法只要幾分鐘。如此,就有可能有效回收寶貴的錯誤折疊的蛋白質。他們這個讓熟蛋恢復成生蛋的方法,榮獲搞笑諾貝爾化學獎的殊榮!

物理學獎則頒給一群在動物園裡偷拍各種哺乳動物尿尿的喬治亞理工學院的科學家,作為代表的台灣裔物理學家胡立德上台領獎時還很應景地戴了個馬桶蓋。他最初是因觀察到兒子尿尿時間和他一樣大約都是廿秒,驚訝這麼小的身體竟也要花差不多時間排尿,於是展開此一研究。他們發現,大象膀胱容量是人類膀胱的百倍,但排尿時間與人類差不多。

他們發現,尿道越長、排水越快,而且對大型動物而言,重力也參了一腳。在動物演化過程中,大型動物的尿道變長,幫助牠們盡快尿完以免被其他動物攻擊。他們的研究並不只是為了好玩而已,還可能利用仿生學的方法協助工程師設計更良好的排水系統!這個研究發表在頂尖學術期刊《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)。

大象(A)、牛(B)、羊(C)和狗(D)的尿尿。E為泌尿系統,F為女人的膀胱及尿道之超聲波圖,G為母豬的尿道組織切片。H顯示體重和尿尿時間的統計關係。(P. J. Yang, et al. PNAS 2014)
大象(A)、牛(B)、羊(C)和狗(D)的尿尿。E為泌尿系統,F為女人的膀胱及尿道之超聲波圖,G為母豬的尿道組織切片。H顯示體重和尿尿時間的統計關係。(P. J. Yang, et al. PNAS 2014)

醫學獎頒給了兩組人馬,他們共同明確地發現了親密接觸(深吻、接吻和性交)對健康的好處及影響。日本大阪的醫師木俁肇,發現接吻減少過敏皮膚反應和血漿內神經營養因子數量,而且性交也能減少過敏病人的過敏皮膚反應,還有選擇性接吻能為異位性皮膚病人減少生產和過敏反應相關IgE因子。斯洛伐克的Jaroslava Durdiaková和Peter Celec等人則發現,在深吻之後男性的DNA還會在女性口中殘留達一個小時!

除了醫學獎,還有診斷醫學獎!英國醫師發現急性闌尾炎可以用病人在開車通過減速丘時感受到的疼痛程度來診斷,因此獲獎。這原本是外科醫生圈內廣為流傳的笑話,但卻未得到證實。英國一群醫師注意到,很多闌尾炎患者在前往醫院的路上真的特別難受,尤其是遇到減速丘時。

於是他們找來101位疑似急性闌尾炎患者來做實驗,其中34名闌尾炎確診患者中有33位報告說開車經過減速丘的時候他們感受到了額外的疼痛。通過減速丘時沒有感受到特別疼痛的患者很有可能就沒有患上急性闌尾炎。有七位感到特別疼痛的病人是由其他原因導致。

總之,患上急性闌尾炎很可能就會對減速丘敏感,可是對減速丘敏感卻還有可能是其他原因,因此至少他們能夠用減速丘來排除掉一些疑似急性闌尾炎的病例。這個發現發表在頂尖的《英國醫學期刊》(British Medical Journal)。

生理學和昆蟲學獎頒給了提出「施密特蟄傷疼痛量表」(Schmidt sting pain index)的昆蟲學家Justin O. Schmidt。雖然他記錄了各種不同蜂類蟄在身上的疼痛度,可是卻沒有評量不同部位的差別,於是研究蜜蜂行為和演化的美國康乃爾大學研究生Michael Smith在一次被蜜蜂蟄到蛋蛋痛不欲生後,決定讓蜜蜂蟄往身上25處不同位置,嘗試找出不同最痛和最不痛的身體部份。結果他發現,鼻、上唇和陰莖最痛,而頭骨、中腳指頭和上臂最不痛!勇於被蟄的Michael Smith和Justin O. Schmidt共同分享了生理學和昆蟲學獎的殊榮!

紅色X標記了Michael Smith實驗蜂蟄疼痛程度的身體部位(M. L. Smith, PeerJ 2014)
紅色X標記了Michael Smith實驗蜂蟄疼痛程度的身體部位(M. L. Smith, PeerJ 2014)

原學術論文:
化學獎:
"Shear-Stress-Mediated Refolding of Proteins from Aggregates and Inclusion Bodies," Tom Z. Yuan, Callum F. G. Ormonde, Stephan T. Kudlacek, Sameeran Kunche, Joshua N. Smith, William A. Brown, Kaitlin M. Pugliese, Tivoli J. Olsen, Mariam Iftikhar, Colin L. Raston, Gregory A. Weiss, ChemBioChem, epub January 2015.
物理學獎:
"Duration of Urination Does Not Change With Body Size," Patricia J. Yang, Jonathan Pham, Jerome Choo, and David L. Hu, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014: vol. 111 no. 33, 11932–11937, doi: 10.1073/pnas.1402289111
醫學獎:
"Kissing Reduces Allergic Skin Wheal Responses and Plasma Neurotrophin Levels," Hajime Kimata, Physiology and Behavior, vol. 80, nos. 2-3, November 2003, pp. 395-8.
"Reduction of Allergic Skin Weal Responses by Sexual Intercourse in Allergic Patients," Hajime Kimata, Sexual and Relationship Therapy, vol 19, no. 2, May 2004, pp. 151-4.
"Kissing Selectively Decreases Allergen-Specific IgE Production in Atopic Patients," Hajime Kimata, Journal of Psychosomatic Research, vol. 60, 2006, pp. 545– 547.
"Prevalence and Persistence of Male DNA Identified in Mixed Saliva Samples After Intense Kissing," Natália Kamodyová, Jaroslava Durdiaková, Peter Celec, Tatiana Sedláčková, Gabriela Repiská, Barbara Sviežená, and Gabriel Minárik, Forensic Science International Genetics, vol. 7, no. 1, January 2013, pp. 124–8.
診斷醫學獎:
"Pain Over Speed Bumps in Diagnosis of Acute Appendicitis: Diagnostic Accuracy Study," Helen F. Ashdown, Nigel D'Souza, Diallah Karim, Richard J. Stevens, Andrew Huang, and Anthony Harnden, BMJ, vol. 345, 2012, e8012.
生理學及昆蟲學:
"Hemolytic Activities of Stinging Insect Venoms," Justin O. Schmidt, Murray S. Blum, and William L. Overal, Archives of Insect Biochemistry and Physiology, vol. 1, no. 2, 1983, pp. 155-160.
"Honey Bee Sting Pain Index by Body Location," Michael L. Smith, PeerJ, 2014, 2:e338.

參考資料:
化學獎:
University of California - Irvine. "Chemists find a way to unboil egg whites: Ability to quickly restore molecular proteins could slash biotechnology costs." ScienceDaily. ScienceDaily, 26 January 2015.
Viputheshwar Sitaraman. "HOW TO UNBOIL AN EGG" Draw Science.
物理獎:
Georgia Institute of Technology. "Study of animal urination could lead to better-engineered products." ScienceDaily. ScienceDaily, 30 June 2014.
醫學獎:
KYODO. "Huh? Kissing nothing to sneeze at? Osaka doctor’s allergy relief study bags Ig Nobel award." The Japan Times, 17 September 2015.
診斷醫學獎:
BMJ-British Medical Journal. "Speed bumps could be a new way to help diagnose appendicitis." ScienceDaily. ScienceDaily, 17 December 2012.
生理學及昆蟲學獎:
Ed Yong. "The Worst Places To Get Stung By A Bee: Nostril, Lip, Penis." National Geographic. April 3, 2014

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作者:黃貞祥 現於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育 生物學研究。科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。

 

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