生命科學

高瞻外傳:大衛老師的絛蟲傳奇(下)

高瞻外傳:大衛老師的絛蟲傳奇(下)
國立嘉義高級中學生物科翁惠珍老師/國立中山大學生物科學系趙大衛教授責任編輯

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二、絛蟲傳奇

四個月後,於某次給醫學系同學上課時,一陣突如其來的肛門摳癢,老師衝進廁所,竟然在無便狀態下排出絛蟲的四個節片,隨即展示給醫學生們看看這最新鮮、離開人體不到兩分鐘的寄生蟲,真是百聞不如一見,當場造成轟動。又過了一些時日,在臺灣師大王穎老師的學生口試會場上突然覺得身體極端不舒服,禁不起追問,老師掀起上衣,眾人看到老師肚皮上密密麻麻記載著絛蟲到此一遊的行事曆,這事才曝了光,哄堂大笑之後,驚訝之餘,大夥兒憂喜參半,一方面佩服老師的勇氣,更擔憂老師的身體狀況,但也期待小生命的誕生。

高瞻外傳:大衛老師的絛蟲傳奇(中)

高瞻外傳:大衛老師的絛蟲傳奇(中)
國立嘉義高級中學生物科翁惠珍老師/國立中山大學生物科學系趙大衛教授責任編輯

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二、絛蟲傳奇

時間回到1985年……

高瞻外傳:大衛老師的絛蟲傳奇(上)

高瞻外傳:大衛老師的絛蟲傳奇(上)
國立嘉義高級中學生物科翁惠珍老師/國立中山大學生物科學系趙大衛教授責任編輯

一、前言:

五月份有幸參加2011年高瞻計畫考察團,走訪馬來西亞與新加坡。行前會議上看到團長趙大衛老師(中山大學生物科學系教授),心裡好生歡喜,因為幾年前在報章上看到老師生吞絛蟲幼蟲,以自己身體孕育出比人身高還長的絛蟲成體,收藏在中山大學生科系上的傳奇故事,又在2007年亞洲科學營聽到高雄正義高中陳冠妏老師活潑精采的敘述,我就一直很好奇,而今,我應該有機會藉這趟旅程聽聽第一手消息,重要的是,這是個求證的好機會。

主角之一:絛(音ㄊㄠ)蟲,牠是渦蟲的親戚,屬於扁形動物門(渦蟲常在國中生物課本中出現,以其超強的再生力著稱)。絛蟲成蟲以一節節「節片」為顯著特徵(如圖一),成體以「頭節」附著於人體小腸中,吸取養分而長大成熟,因此,我們稱人類為「最終寄主」。常見的「豬肉絛蟲」頭節上有鉤狀物,又稱「有鉤絛蟲」;而牛肉絛蟲則為無鉤絛蟲。絛蟲的成熟節片是雌雄同節,但需要異體節受精,受精後發育為妊娠節片,會脫落離開人體,因此在馬桶裡可以看到患者排出大約20 mm×5 mm的白色扁平節片,內含著大量絛蟲卵。

圖一 亞洲絛蟲 Taenia saginata asiatica (圖片來源:中山大學生物科學系趙大衛教授) 這就是那條幸運留在老師體內139天的亞洲絛蟲!

生物科技在農業上的應用-下

生物科技在農業上的應用-下
台北市立成功高級中學生物科魏蜀芬老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

5. 植物、動物和微生物工廠:
利用植物、動物和微生物之轉殖技術,量產特定需求產物,例如生產價格低廉、需求量高的生物來分解塑化物質,或者生產罕見疾病需要純度很高的蛋白質或化合物之醫療用藥,在應用上還必須考量基因改造作物的安全性與生態環境管理維護的成本。植物工廠目前雖然尚未成為商業用途,但未來發展的重點在於利用植物轉殖技術生產蛋白質藥物、疫苗、酵素、聚合物、食品添加物等,將植物生長環境控制系統和生物反應器系統最佳化,以及所生產的產品符合FDA(Food and Drug Administration,美國食品及藥物管理局)規格,全程生產的最佳化和產品的純化及品管保證。

生物科技在農業上的應用-上

生物科技在農業上的應用-上
台北市立成功高級中學生物科魏蜀芬老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

生物科技可以為農業帶來經濟價值,如基因改造可抗病蟲害的農產品,以增進農作物的品質與產量;轉殖植物可以吸收土壤污染物質;植物工廠可以利用植物細胞生產新藥或高單價化合物;生物農藥對農作物病蟲害具有抑制作用;生物能源科技可以將植物轉換為酒精等替代石油成為能源等。

生物科技(Biotechnology)與新農業

生物科技(Biotechnology)與新農業
台北市立成功高級中學生物科魏蜀芬老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯


什麼是生物科技

簡單的說就是一門應用生物科學的技術,也就是利用生物學原理生產實用產品的一項技術,例如利用魚類生長激素在鮭魚體內大量表達,使鮭魚體重增加5~10倍以上。生物科技目前應用在人類醫藥的研發、農業產量的增加、農作物疾病的防治,以及生態防護等方面。

海藻糖(Trehalose)的歷史與應用 – 下

海藻糖(Trehalose)的歷史與應用 – 下
國立台灣大學師範大學生命科學系杜欣宜碩士生/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

三、海藻糖的歷史

海藻糖最早於1832年由H.A. Wiggers於黑麥的麥角水溶液中發現,將黑麥的麥角水溶液靜置一段時間後,在容器的內壁形成了無色、不具還原力及微甜的結晶,因而發現了海藻糖。1858年Mitscherlich由菇類中分離出海藻糖,並將它命名為「mycose」。同年,Berthelot由來自中東的一種昆蟲在樹葉上分泌的類似繭的殼 (cocoon-like shell),其乾燥後被當作甜味劑(這分泌物被稱作trehala manna),Berthelot從中萃取出一種醣類,將它命名為trehalique glucose或「trehalose」。

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圖一、海藻糖 (α,α-1,1-trehalose) 結構圖

海藻糖(Trehalose)的簡介與特性-上

海藻糖(Trehalose)的簡介與特性-上
國立台灣大學師範大學生命科學系杜欣宜碩士生/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯


一、海藻糖的簡介

海藻糖(Trehalose,α-D-glucopyranosyl α-D-glucopyranoside, C12H22O11,Mw = 342.31),廣泛存在於自然界中的非還原性雙醣分子。其結構是由兩個葡萄糖(D-glucose)單醣,透過α,α-1,1-醣苷鍵結合而成。

此外,仍有其他可能的形式,如:α,β-1,1- 以及β,β-1,1- 等鍵結形成的異構物,但在自然界中的含量非常稀少,自然界存在最多的形式大多以α,α-1,1- 鍵結為主。海藻糖亦廣泛分布在許多生物體中,如細菌、真菌、昆蟲、無脊椎動物以及植物中皆可見到海藻糖的存在。

海藻糖水溶液的性質穩定,不易被酸或α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase)水解。海藻糖的熔點為97℃,當溫度上升至130℃時,海藻糖會融化失去結晶水形成無水結晶體,最後無水海藻糖於加熱至203℃時融化。

未來的疫苗:基因疫苗-下

未來的疫苗:基因疫苗 (Gene vaccine)-下
國立臺灣大學師範大學生命科學系曾信豪碩士生/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

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基因疫苗與傳統疫苗的不同之處在於基因疫苗是將病原體的抗原基因,以基因工程的方式插入細菌的質體內,做成基因疫苗,最後加入生理食鹽水中(圖一),以肌肉或皮下注射的方式打入人體內;或是將基因疫苗混入有機粒子中,再以基因槍打入體內。

圖一、基因疫苗的製作流程 ( 1、取出病原體的RNA;2、反轉錄成cDNA ;3、以病原體DNA產生抗原基因;4、將抗原基因插入細菌質體中;5、大量培養細菌並抽取細菌質體; 6、將質體混合食鹽水製做成疫苗 )

蛋白質工程

蛋白質工程 (Protein engineering)
國立臺灣大學師範大學生命科學系曾信豪碩士生/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

蛋白質工程就是藉由蛋白質的立體結構與催化反應的作用機制之間的關係,利用基因工程的手法,改造原有的蛋白質來獲得性質與功能更加完善的蛋白質,甚至創造出全新的、自然界中本來不存在的蛋白質,更有效率且完善的提供人類需求。

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