生命科學

發育階段蛋白質α-chimaerin影響未來學習能力

2014/10/17
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發育階段蛋白質α-chimaerin影響未來學習能力
(Protein function in development adjusts cognitive ability in adulthood)
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副教授責任編輯

編譯來源：学習能力の発達を調節するタンパク質を発見！

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(圖片來源：tpsdave@pixabay)

人腦內具有1000億個以上神經細胞，透過神經突起(nerve fibers)的延伸，互相連結而形成神經迴路，執行記憶、學習、思考、判斷、及語言等高層次機能。神經迴路在發育成長期密集生成，在發育為成人後，形成大腦機能運作。但神經迴路，以何種結構存在、與那些分子相關，仍不甚瞭解。

因此日本國立遺傳學研究所等研究團隊，延續先前研究，關注GTP酶活化蛋白質α-chimaerin，解析它對大腦機能產生的影響。α-chimaerin可分為α1型(α1-chimaerin)與α2型(α2-chimaerin)，正常大鼠的腦部，成長期(出生後至2~3週左右為止)會強烈基因表現α2型；成體後，則強烈基因表現α1型。因此製作針對蛋白質α-chimaerin的全身基因剔除(gene knockout)和部分基因剔除、亦即僅大腦海馬迴部位基因剔除，以及成熟個體基因剔除等數種型式的基因改變大鼠，進行各種行為觀察實驗。

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早年衰老症候群（Hutchinson-Gilford progeria syndrome）

2014/10/13
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早年衰老症候群（Hutchinson-Gilford progeria syndrome）
國立臺灣大學生命科學所103學年碩士生陳偉民

班傑明的奇幻旅程故事中，男主角一出生就有著衰老的臉龐及身軀。在現實世界中有著相似的突變性疾病，有一群小孩子在出生後，身體便會出現衰老的病徵。

其中最為典型的疾病稱作早年衰老症候群（Hutchinson-Gilford progeria syndrome），簡稱早衰症。只有幾百萬分之一的機會得到此病，得病者在出生約一年左右便會出現發育遲緩或是類似老人的症狀，如動脈硬化、身軀小而虛弱。罹患此種疾病的小孩平均壽命小於 $$15$$ 歲。

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早年衰老症候群：圖為罹患早衰症的一名女童(A)。病患體內細胞的細胞核形狀扭曲變形(C)，與正常的細胞核形狀差異很大(B)。
(來源：Scaffidi, P. (2005). The Cell Nucleus and Aging: Tantalizing Clues and Hopeful Promises. Plos Biology. 3(11): e395. oi:10.1371/journal.pbio.0030395)

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獵豹的速度並非決勝關鍵

2014/10/13
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獵豹的速度並非決勝關鍵
臺灣師範大學生命科學系生態演化組102級曾文宣碩士生

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奔馳中的獵豹（圖片拍攝：Hein Waschefort. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cheetah_chase.jpg）

每位小朋友心中都有一種最愛的動物，特別是那些有「最」字頭頭銜的動物總是榜上有名。目前現生陸地上奔跑最快的動物，大家馬上聯想到獵豹。事實上，獵豹成功打獵的關鍵，並不是牠們爆發出的驚人速度。最新的研究指出獵豹真正靠的是牠們更為出色的敏捷度和機動性，這才是牠們生存的高超技倆。

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造血作用（Hematopoiesis）

2014/10/08
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造血作用（Hematopoiesis）
國立臺灣大學生命科學系何亞軒碩士

脊椎動物體內，所有種類的血球細胞，包含了淋巴球、單核球、紅血球、血小板等，都是源自於具有多功能性（multi-potent）的造血幹細胞（hematopoietic stem cell, HSC）特化而成。造血幹細胞普遍存在於生物體的骨髓、肝臟，以及臍帶血當中，主要有兩個重要的功能，分別為「自我更新（self-renewal）」，以及「細胞特化（lineage commitment）」。

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造血作用 （圖片來源：翻譯自Hematopoiesis simple. http://en.wikipedia.org/wiki/Haematopoiesis#mediaviewer/File:Hematopoiesis_simple.svg）

自我更新（self-renewal），是指幹細胞能不斷分裂，並永久保持在俱有分化成其他種類細胞的能力。造血幹細胞在體內，由於不斷的進行自我更新，因此，能夠源源不絕地產生動物體所需的各類型血球細胞。

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分子與細胞
【2014諾貝爾生醫獎】發現大腦裡空間記憶的構築細胞

【2014諾貝爾生醫獎】發現大腦裡空間記憶的構築細胞

2014/10/06
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2014年諾貝爾生理與醫學獎報導：發現大腦裡空間記憶的構築細胞
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣大學科學教育發展中心責任編輯

編譯來源：  The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2014 Press Release

我們如何知道位在何處？如何找到從一個地點到另一地點的路徑？如何能儲存這些訊息，以便下次能迅速找到相同路徑？今年的諾貝爾生理與醫學獎得主，他們發現大腦內部GPS，使我們能定位空間所在位置，並證實腦部有些神經細胞，負責高階認知功能。

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肝硬化的新療法─骨髓細胞之肝臟再生療法

2014/10/06
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肝硬化的新療法─骨髓細胞之肝臟再生療法
國立成功大學生命科學研究所蔡宗樺編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯

編譯來源：培養自己骨髄細胞による低侵襲な肝臓再生療法が臨床研究開始へ

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肝硬化圖片。 說明：藍色為纖維性組織（ 來源：維基百科）

肝臟會因為某些原因而產生病變，例如酗酒、肥胖或感染肝炎病毒等。若因生活習慣而導致的肝病，通常可藉由改變生活習慣來改善；若因感染病毒而造成的肝炎，則可藉由抑制肝炎病毒的增殖來減緩疾病的進展，甚至可能達到根治的效果。但是，若不加以控制或治療而導致形成脂肪肝、慢性肝炎，經過數十年後，最終將有可能會演變成肝硬化。

所謂肝硬化，是各種肝臟疾病在慢性進行後最終所到達的病理狀態。一旦形成肝硬化，肝臟會因為瀰漫肉眼可見的大小結節而變硬，且此過程是不可逆的。若是在顯微鏡下觀察，可以在肝臟中看到密集的纖維，好像圍繞肝小葉一般的形成間壁。在此狀態下，肝細胞將無法充分增殖，機能也會降低。其中，特別嚴重之病理狀態，稱之為失償性肝硬化，患者會有肝性腦病變、黃疸、腹水或消化道出血等症狀，並且伴隨著死亡機率的上升。由於晚期失償性肝硬化在內科上仍未確立根治方法，因此外科的肝臟移植是目前唯一的治療方法。

然而，肝臟移植存在著捐贈者嚴重不足和醫療費用昂貴等問題。此外，若採取活體肝臟移植的方式，因為需摘取捐贈者部分健康肝臟，所以對捐贈者而言，會造成某些負擔，以及伴隨手術的危險性。基於上述原因，研發其他療法來取代肝臟移植是倍受期待的。

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葉黃素與藻類生產葉黃素之探討 (II)

2014/10/05
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葉黃素與藻類生產葉黃素之探討
(Studies on Lutein and Producing Lutein from Microalgae) (II)
國立成功大學化工所詹明章碩士

連結：葉黃素與藻類生產葉黃素之探討 (I)

微藻基本介紹

微藻是一種可以進行光合作用的微細藻類，其分類十分廣泛，不論在海水或淡水環境皆可看到微藻的存在。微藻也是目前已知地球上最古老的生物之一。

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葉黃素與藻類生產葉黃素之探討 (I)

2014/10/05
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葉黃素與藻類生產葉黃素之探討
(Studies on Lutein and Producing Lutein from Microalgae) (I)
國立成功大學化工所詹明章碩士

常常覺得眼睛痠脹、甚至有眼睛模糊的問題嗎？因受科技發達之賜，現代人使用電腦、手機…等行動裝置的機會增多，雖然大大提升了我們的生活便利性，但隨之而來的是許多文明病，因為上班族整天使用電腦，就連下班後仍是典型的低頭族。

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感官演化加速物種形成（speciation by sensory drive）：以非洲維多利亞湖慈鯛科魚類為例（下）

2014/10/02
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感官演化加速物種形成（speciation by sensory drive）：以非洲維多利亞湖慈鯛科魚類為例（下）
國立臺灣大學生命科學系碩士班（原動物學研究所）2012級方慧詩

連結：感官演化加速物種形成（speciation by sensory drive）：以非洲維多利亞湖慈鯛科魚類為例（上）

控制色彩視覺的蛋白質，即視蛋白（opsin）。非洲慈鯛科魚類共七種屬於視錐細胞的視蛋白，每一種蛋白最敏感的光波長皆不同；每一種魚擁有三到四種視細胞，而其色彩視覺敏銳度便是根據此三到四種視細胞組合成的敏感波長所決定。在慈鯛科族群輻射演化的同時，視蛋白基因序列也高度變異。先前研究指出維多利亞湖內慈鯛科族群間遺傳差異僅為馬拉威湖內的十分之一，然而前者在視蛋白 LWS 基因上的差異卻是後者的五倍之多，如此不對等的變異程度應為天擇所造成的，即適應環境的演化結果。

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感官演化加速物種形成（speciation by sensory drive）：以非洲維多利亞湖慈鯛科魚類為例（上）

2014/10/02
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感官演化加速物種形成（speciation by sensory drive）：以非洲維多利亞湖慈鯛科魚類為例（上）
國立臺灣大學生命科學系碩士班（原動物學研究所）2012級方慧詩

在物種形成的假說裡，生殖隔離是生物為了適應不同環境演化出性狀不同的表徵所造成的結果，若這個為了適應環境所演化的性狀表徵與感官功能相關，則此物種形成的模式又稱作感官驅動之種化（speciation by sensory drive），而且此兩族群為了適應環境演化出兩種不同形式的感官通常也會造成兩種不同的擇偶偏好，進而形成交配前的生殖隔離，非洲維多利亞湖的慈鯛科族群正好是研究脊椎動物進行此類種化作用的經典案例。

慈鯛科魚類是熱帶淡水水域常見的物種，以母魚口腔育幼的行為著名，廣泛分布於非洲、南美、印度等，在非洲則可於維多利亞湖群、馬拉威湖群與坦甘尼咯湖群所見，而這三大湖群中就屬維多利亞湖群歷史最年輕（25到75萬年），甚至在更新世（11萬年前）曾經乾涸過，重新填水回到原本狀態的時間是一萬五千年前，因此目前湖內的生物相可說是非常近期的演化結果；實驗證實，維多利亞湖群的慈鯛科魚類適應輻射發生時間也是非洲湖群中最近期的，且以粒線體DNA分析其物種間的遺傳差異，分析結果也顯示屬維多利亞湖群魚類族群之間差異最小，其遺傳差異是馬拉威湖群族群間的十分之一。

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