生物科技

DNA結構65週年回顧

DNA結構65週年回顧
慈濟大學生命科學系助理教授 葉綠舒

1953年4月25日,《自然》(Nature)期刊上刊登了三篇論文。第一篇是由華生(James D. Watson,1928-)與克里克(Francis Crick,1916-2004)共同撰文的《去氧核糖核酸的結構》(Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid),其它兩篇則分別由威爾金斯(Maurice H. F. Wilkins,1916-2004)、史多克斯、威爾生以及富蘭克林(Rosalind E. Franklin,1920-1958)、葛思林共同撰寫。

分子生物
原位雜合技術 (In situ hybridization;ISH)

原位雜合技術 (In situ hybridization;ISH)

原位雜合技術 (In situ hybridization;ISH)
臺灣大學生命科學所 霍其嶸

原位雜合(下簡稱為:ISH)是一種被廣泛使用來確認組織及細胞中特定DNA或是RNA表現位置的方法。最早是由美國生物學家Mary-Lou Pardue跟Joseph G. Gall在1969年所發明的。當生物體的個體不是很大時,可以在不進行切片或是分離的狀況下進行染色,這種做法稱之為全標本包埋原位雜合(Whole – mount in situ hybridization, WISH)。

ISH的原理其實和南方墨點法(Southern blotting)類似,都是利用核酸序列會互補的特性來設計探針(probe)去標定互補(Complementary)DNA或RNA。RNA探針必須要能夠和生物體的RNA進行互補結合,所以使用的序列為反股RNA(antisense RNA),正股的探針因為和組織或是細胞內所含有的RNA相同,所以無法進行互補,故常被用來做為陰性對照組(Negative control)。

分子生物
使用 CRISPR 技術清除體內的愛滋病病毒

使用 CRISPR 技術清除體內的愛滋病病毒

使用 CRISPR 技術清除體內的愛滋病病毒
德州大學分子生物科學研究所馬千惠/國立臺灣大學生命科學系陳俊宏教授責任編輯

過去四年來CRISPR/Cas9基因編輯技術,被廣泛使用於基礎科學以及臨床前實驗。Cas9 酵素在引導RNA (guide RNA) 序列帶領下,可以切斷特定的基因位置,造成双股 DNA的斷裂,細胞偵測到受損的DNA會起動修補機制,可以大幅提高基因同源重組的效率,使得編輯各種細胞和器官的基因變得容易且快速。在醫學研究上,科學家們致力於應用此技術來發展具有潛能的治療方式,包括治療遺傳疾病、癌症以及感染性疾病等(1,2)。

生物科技
悲傷與快樂的音樂引起不同的腦部活化型態

悲傷與快樂的音樂引起不同的腦部活化型態

悲傷與快樂的音樂引起不同的腦部活化型態
國立臺灣大學音樂學研究所副教授 蔡振家

我們在生活中可以聽到各種流行歌曲,不同的音樂風格,讓聽眾產生了不同的情緒。慢歌使人感傷,獨自沉湎於往事的點點滴滴;快歌則可以促進群眾的同步舞蹈,一起嗨到最高點。悲傷與快樂的音樂各具功能,這兩種音樂究竟會引起什麼樣的腦部神經活化型態呢?

抑制腸癌幹細胞新分子

抑制腸癌幹細胞新分子(The new molecules in inhibition of intestinal cancer stem cells)
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群教授責任編輯

編譯來源:大腸がん幹細胞を抑制する新規化合物を創出

依據國民健康署105年公布的統計資料顯示,102年及101年國人發生人數最多的癌症是大腸癌,死亡人數已上升至約6千人;日本每年約五萬人死於大腸癌,因此如何有效治療成為重要問題。癌症無移轉的大腸癌組織大多只能藉外科切除治癒,但對癌組織移轉至其他部位或術後再發患者的治療仍很困難。近年雖有藉由多種藥劑併用的化學療法或分子標的治療案例,但存活超過2年的患者,若再繼續化學治療則易出現抗藥性,腫瘤轉移(metastasis)大腸癌患者的5年存活率僅15%。

測量生理時鐘蛋白質規律變動新技術

測量生理時鐘蛋白質規律變動新技術(New strategy to detect rhythmic variation of circadian clock proteins)
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群教授責任編輯

編譯來源:新規タンパク質定量法「MS-QBiC」による体内時刻の測定

正確測量細胞內酵素等蛋白質的量,是顯示細胞處於何種狀態、或推測負責何種機能的重要線索。細胞內有數千至數萬種蛋白質共存,想分析的蛋白質卻常極微量,因此很難予以正確定量。為解決這個問題,近年利用質譜分析(mass spectrometry)發展定量蛋白質體學(quantification proteomics)技術,以高感度測量細胞內微量蛋白質。

生物駭客 2016(五):結語

生物駭客 2016(五):結語 (BioHackers 2016 (V) : Conclusion)
澳洲昆士蘭理工大學熱帶作物研究中心博士 曹存慧/國立臺灣大學生命科學系、上海視覺藝術學院講師 張顥馨

連結:生物駭客 2016(四):運作與經營之道

  • 結語

在設備精良的實驗室,全職的科技與科學的研發團隊兢兢業業忙碌數年,研發項目也不見得總有具體的進展。生物駭客們又能做到些什麼呢?的確,單以科學或科技的知識產能來看,在生物駭客空間內進行科學或科技的研發,或許並不是一個有效率的策略。生物駭客空間的資源往往非常匱乏。受制於科學研究的相關管理法規,以及有限的設備、人力、經費,生物駭客空間有許多實驗的項目都不可進行。另外,即便有經費能夠添購設備,生物駭客跟科技創客一樣,總希望盡量不要購買現成的器材或儀器,而期盼一切都盡量自己動手製作,這也是所謂「駭客/創客精神」的重要指標之一;但製作這些工具也需要時間和精力,自製工具的功能也往往不如大公司的同類商品。生物駭客們來自於各種不同的專業背景,通常對研發主題沒有長期且深入的浸淫,不清楚某技術的極限,也不熟悉過往已發表的相關研究成果,因此生物駭客們天馬行空的點子也常常實用價值不高、發展有限,或缺乏原創性。而在研發細節的設計和實驗的執行上,生物駭客們也常常因為不夠精熟所需的技術與知識,而表現得不夠周全和缺乏效率。

生物駭客 2016(三):美國的基因工程

生物駭客 2016(三):美國的基因工程 (BioHackers 2016 (III): Genetic Engineering in U.S.A.)
澳洲昆士蘭理工大學熱帶作物研究中心博士 曹存慧/國立臺灣大學生命科學系、上海視覺藝術學院講師 張顥馨

《生物駭客 2016(一)》《生物駭客 2016(二)》生物駭客中,簡介了生物駭客的發展歷程,以及新加坡和歐洲幾個駭客空間的概況。基因工程相關法規在美國較在歐陸寬鬆,所以美國有更多的生物駭客空間使用基因工程的技術。例如,美國的 Glowing Plants(發光植物)的發光植物計畫,就將螢光酶基因轉殖入阿拉伯芥(圖三、四),期待發展出替代照明 (Callaway, 2013)。他們本想在群募平台 Kickstarter 上募集約 65,000 美元,用於將產品商品化並販售螢光阿拉伯芥的種子;結果,他們很快募得 484,000 美元並終止繼續募金。這個計畫雖然合乎美國對基改生物的管理條例,但許多相關研究人員質疑其可行性,並擔憂會加重社會大眾對基因改造的誤解,影響後續大眾對基因改造研究發展的接受程度 (Callaway, 2013)。這個計畫也導致 Kickstarter 增加了一個新的規定,禁止未來使用基因改造的生物當作募得資金的回饋 (Holmes, 2013)。美國 Biocurious(生物好奇)與 Counter Culture(叛培養)合作的全素乳酪計畫,則轉殖了細菌,在細菌中表現酪蛋白基因,試著用細菌製造乳製品 (D’haeseleer, 2014)。另外,也有些團體正傳授社群 CRISPR (Ledford, 2015) 之類最新的基因工程技術。

生物駭客 2016(四):運作與經營之道

生物駭客 2016(四):運作與經營之道 (BioHackers 2016 (IV) : Operation and Management)
澳洲昆士蘭理工大學熱帶作物研究中心博士 曹存慧/國立臺灣大學生命科學系、上海視覺藝術學院講師 張顥馨

《生物駭客 2016(三)》,以美國巴爾的摩的生物駭客空間 BUGSS 為例,討論了公眾對生物駭客空間的疑慮與轉機。以下將繼續以 BUGSS 為例,討論生物駭客空間的財務運作與經營之道。

生物駭客 2016(一):導論

生物駭客 2016(一):導論 (BioHackers 2016 (I) : Introduction)
澳洲昆士蘭理工大學熱帶作物研究中心博士 曹存慧/國立臺灣大學生命科學系、上海視覺藝術學院講師 張顥馨

生物駭客,也就是業餘的生命科學研究者們,正在全球推動一個「生物研究自己來 (DIYBio)」的社會運動,目的是打破公眾與生命科學與生物科技研發之間的屏蔽,使沒有受過正規生命科學教育的業餘科學家們,也能投入科學研究,釋放對科學研究的熱情。雖然有部分的生物駭客在家中架設了私人的實驗室,但多數仍選擇在駭客空間 (Hackerspace) 中進行生物研究(圖一)。一般而言,駭客空間指的是聚集了業餘科學家的研究空間,跟社群實驗室 (Community Laboratory)、自造者或創客實驗室 (Makerspace) 等名詞的意義雷同。業餘科學家在這類型的空間中,互相學習、分享資源、建立合作關係、並進行科學研究。此《生物駭客 2016》系列文章,將先簡介 DIYBio 運動的現況與研發方向,接著以數間生物駭客空間運作狀態為例,探討生物駭客空間的挑戰與潛力。每個空間的運作模式歧異甚大,期盼他們多元的寶貴經驗能給生物駭客們作為參考。

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