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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。

基因銀行(GenBank)

基因銀行(GenBank)

基因銀行(GenBank)
臺灣大學生命科學系 柯一嘉

依照美國國家健康局 (National Institution of Health) 的說明,基因銀行是一個儲存近二、三十萬物種的核苷酸序列 (nucleotide sequence) 的資料庫,由美國國家生物技術信息中心 (National Center for Biotechnology Information, NCBI)負責管理,每兩個月更新一次,並且對外公開。這些序列資料大多來自個別科學家的貢獻或是整個研究計劃的資料提供。該資料庫定期與歐洲核苷酸檔案庫(European Nucleotide Archive)、日本DNA資料銀行(DNA Data Bank of Japan)交換資料[1]。三者因此共同組成了國際核苷酸序列資料庫合作 (the International Nucleotide Sequence Database Collaboration, INSDC),致力於獲取及保存核苷酸序列信息,為數據建立了標準格式,使個人和組織更容易將核苷酸數據可靠且全面提供大眾使用。

【2015諾貝爾化學獎特別報導】DNA修補─為生命提供化學的穩定

【2015諾貝爾化學獎特別報導】DNA修補─為生命提供化學的穩定

DNA修補─為生命提供化學的穩定
國立臺灣大學化學系名譽教授蔡蘊明編譯

從一個細胞到另外一個,從一個世代到另外一個,控制人類形體的基因資訊在我們的體內流傳了千百年,它不斷地受到來自於環境的攻擊,但讓人驚訝的仍能保持完整。Tomas Lindahl(林達爾)、Paul Modrich(莫瑞克)、與Aziz Sancar(桑賈爾)獲得了2015年的諾貝爾化學獎,這是因為他們繪製並解釋了細胞如何修補它的DNA而保護了基因的訊息。

你到底是誰的依據,是在精子裡的23條染色體與卵子裡的23條染色體結合時所建立的,合起來它們形成了你體內最原始版本的基因體,亦即你的基因物質。所有需要用來創造你的基因資訊都存在於那個結合,如果有人將那些DNA的分子從這第一個細胞中抽出,並將它們排列起來,將會有兩公尺之長。

夫妻臉,其實是有科學根據的!

夫妻臉,其實是有科學根據的!
高瞻計畫特約編譯 柯廷龍/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:People more likely to choose a spouse with similar DNA, finds CU-Boulder study 

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www.iflscience.com/ _photo credit: adapted from schulergd

根據以往的研究發現,人們往往傾向與自己具有相同性格、教育背景、經濟狀況、年齡甚或同樣宗教理念的另一半共結連理。在臺灣,不時也常能夠聽到人說某對夫婦有「夫妻臉」。現在科學研究證實了此說法並非無稽之談。 

在美國的科羅拉多大學博爾德分校(Corolado- Boulder),學者們針對825對非西班牙裔美國白種人做了一項耐人尋味的研究,研究由在博爾德分校任職的研究助理班傑明‧多名格(Benjamin Domingue)、助理教授傑森‧柏德曼(Jason Boardman)和其他同事們所執行。

專家們比對了每一對夫妻的基因以及隨機配對男女的基因,檢視了170萬個單核苷酸多型性(Single-nucleotide polymorphism, SNP)1,研究人員發現,有較多的夫婦擁有相似的基因,

表觀遺傳的隔代遺傳效應(Transgenerational Epigenetics)

表觀遺傳的隔代遺傳效應(Transgenerational Epigenetics)
國立臺灣師範大學生命科學系碩士生黃培綺

表觀遺傳是指在不改變DNA序列的前提下,透過功能性相關的染色體改變(例如: DNA甲基化、組織蛋白修飾等等),造成基因表達的不同,導致表現型性狀的表達也不相同(圖一)。

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圖 一、具有不同程度DNA甲基化的複製小鼠(Cloned mice) 照片中這兩隻複製小鼠的基因完全相同,但是因為DNA甲基化的模式不同,導致尾巴的性狀表現不同,其中一隻小鼠的尾巴扭曲不正常,而另外一隻小鼠的尾巴正常。

而隔代遺傳是指,由於有性生殖過程中產生的基因重組現象,導致生物體親代的某一性狀沒有表現在子代身上,然而此性狀卻在相隔數個世代後的子代身上又重新表現出來的一種遺傳方式。

DNA改造 : 遺傳基因新密碼

DNA改造 : 遺傳基因新密碼
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/德州大學分子生物科學研究所馬千惠責任編輯

根據美國加州Scripps研究機構2014年5月7日的報導,該機構的科學家已成功將一對非存在於自然界的基因密碼,透過基因工程轉殖至細菌內,該特殊細菌只要能獲得分子結構單元1的供應,能相當正常地複製非天然DNA鹼基對。

該機構的Floyd E. Romesberg學者表示,地球上多樣的所有生物體DNA都是由兩對的基因鹼基,A-T和C-G編碼形成,不過他所領導的研究團隊成功地在大腸桿菌,再加上第三對、非天然的鹼基對2,這顯示其它的方式也有可能儲存訊息,帶領人類更進一步認識基因生物學的未來發展,未來它可能帶來更多令人興奮的應用,例如新的藥物開發,甚至新型奈米科技。該研究成果刊載於2014年5月7日科學期刊「Nature」線上版。

許多挑戰

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圖片來源:flickr@skreck

從1990年代末期,Romesberg和同事就一直研究去找尋一對分子,能作為新的、有功能的基因鹼基對,原則上能編碼合成過去未曾出現的蛋白質或生物體。

這項挑戰並非容易,任何具有功能、新型的一對基因鹼基,必須具有相當於天然的核苷鹼基對A-T 與C-G互相鍵結的親和力。新型基因鹼基對,也要能沿著基因雙股展開鏈上穩定地排列;於DNA複製與轉錄至RNA過程,在天然聚合酶作用下,它們需要能穩定地解開及結合DNA。另外,這些非天然核苷入侵者,也要避免受到DNA修復機制3的攻擊或移除。

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