life
  • G蛋白 2014/11/25

    G蛋白 (guanine nucleotide-binding protein)
    國立臺灣大學生命科學系岳威廷碩士

    G蛋白是鳥苷酸結合蛋白 (guanine nucleotide-binding protein) 的簡稱,是由三個不同分別被命名為α、β及γ的次單元所構成,所以G蛋白也被稱為異源三質型G蛋白(為了和其他嘌呤核苷酸結合蛋白做區別)。α次單元會透過和嘌呤核甘酸結合來調控G蛋白的活性:當α次單元和鳥苷雙磷酸 (GDP) 結合時,會和β及γ次單元形成耦合體,此時G蛋白呈現未活化狀態;當G蛋白耦合受體接上訊號分子後,會造成α次單元的GDP被GTP置換而活化α次單元,接著使α次單元和β/γ次單元分離,活化後的α次單元和β/γ次單元會各自開啟下游的訊息傳遞機制。

    fig1

    G蛋白耦合受體作用機制示意簡圖。(岳威廷繪圖)

    Continue reading →

  • 抑癌基因(Tumor Suppressor Gene)──下 2014/11/24

    抑癌基因(Tumor Suppressor Gene)──下
    國立臺灣師範大學生命科學系碩士生黃培綺

    連結:抑癌基因(Tumor Suppressor Gene)──中

    抑癌基因的產物也就是蛋白質,即抑癌蛋白,有些抑癌蛋白在調控上對於細胞週期有著減緩或抑制的功能,而有些抑癌蛋白對於細胞凋亡有促進的功能,另外更有些是對於細胞週期的調控與細胞凋亡的促進,這兩種功能兼具的抑癌蛋白。以目前科學研究對抑癌蛋白的功能了解,大致可區分為下列五種類群:

    (一)抑制細胞週期持續進行的基因,若這些基因在細胞週期中沒有表達,則細胞週期就會中斷無法持續下去。有些抑癌蛋白就是抑制這類基因的表達,從而有效地抑制細胞的分裂。

    (二)和細胞中受損的DNA結合,有些抑癌蛋白能與細胞週期中受損的DNA結合,使細胞停止分裂。若在細胞週期中有受損的DNA存在,則這個細胞不該進行細胞分裂,若DNA受到的損傷能修復,則細胞週期就能持續進行下去。

    (三)促進細胞凋亡,當細胞週期中受損的DNA無法被修復的情況存在下,有些抑癌蛋白就會促進這個細胞開始細胞凋亡(計畫性細胞死亡),藉由少部分的細胞凋亡,進而來消除可能對生物體造成的更大危害的威脅,也就是防微杜漸。

    (四)有些抑癌蛋白會參與細胞黏著,來防止腫瘤細胞的擴散,阻斷腫瘤細胞之接觸抑制的功能(正常細胞在生長擴散時有接觸抑制的功能),並抑制腫瘤轉移,這些蛋白也就是抑制轉移蛋白。

    (五)DNA修復蛋白,若此類蛋白的基因突變,則產生癌症的風險會增加。例如:HNPCC基因的突變會導致罹患大腸癌的機率增加,MEN1基因的突變會使罹患多發性內分泌腫瘤的機率增加,BRCA基因的突變會造成罹患乳癌的機率增加。此外,若是降低DNA的修復率,則會增加突變率並造成突變在細胞中累積,最後將導致抑癌基因的失活,或是致癌基因的活化,進而造成癌症的發生。 Continue reading →

  • 抑癌基因 ─ 中 2014/11/24

    抑癌基因 (Tumor Suppressor Gene) ──中
    國立臺灣師範大學生命科學系碩士生黃培綺

    連結:抑癌基因(Tumor Suppressor Gene)──上

    抑癌基因與致癌基因的功能相反,是一類抑制細胞過度生長、增殖的基因,也因此能抑制腫瘤的形成,進而抑制了癌症的產生。腫瘤就是因為細胞過度地生長、增殖所造成的細胞的異常病變。簡單區分致癌基因與抑癌基因導致癌症的差異,關鍵性的重點就在致癌基因是從原致癌基因活化,使正常細胞轉變為癌細胞,進而造成癌症的產生;而抑癌基因是因為失去功能(失活),結果讓正常細胞轉變成癌細胞,才會造成癌症的發生(圖三)。 Continue reading →

  • 抑癌基因(Tumor Suppressor Gene)──上 2014/11/24

    抑癌基因(Tumor Suppressor Gene)──上
    國立臺灣師範大學生命科學系碩士生黃培綺

    除了致癌基因(oncogene)外,還有另一群基因與致癌基因的功能相反,是抑制癌症發生的一群基因群,那就是所謂的「抑癌基因(tumor suppressor gene或antioncogene)」。

    抑癌基因,又譯為「腫瘤抑制基因」、「抑瘤基因」、「抗癌基因」或「隱性癌基因」。最後一個譯名「隱性癌基因」是相對於致癌基因(oncogene)在遺傳學上的特徵表現是「顯性」,顯性的意思是指說控制同一性狀的兩個等位基因(allele)中,只要其中有一個等位基因發生異常或缺失,就會表現出異常的性狀。而「隱性」是指在控制同一性狀的兩個等位基因中,只有其中一個等位基因發生異常或缺失的話,另一個正常的等位基因,還是能維持細胞正常的生理功能,不會引發癌症的產生;抑癌基因是要在兩個等位基因同時都發生異常或缺失的情況下,才會表現出異常的性狀,也就是當抑癌基因的兩個等位基因都出現問題的情況下,就可能引起癌症的發生。

    fig1 圖一、致癌基因譬喻卡通示意圖。原致癌基因維持細胞正常生長,當原致癌基因活化成為「致癌基因」,細胞生長將不受控制,最後導致癌症的發生。把細胞想像成一台車子,油門能控制車速多快,原致癌基因就像車子中的油門一樣,原致癌基因能決定細胞的生長與分化的速度,而致癌基因就像是被踩到底凹陷壞掉了的油門一樣,讓細胞的生長與分化失去控制。(黃培綺繪製)。

    Continue reading →

  • 保育生物學(Conservation Biology)(下) 2014/11/22

    保育生物學(Conservation Biology)(下)
    國立臺灣師範大學生命科學系何懿洲博士生

    連結:保育生物學(Conservation Biology)(上)

    (二)移地保育(ex situ conservation)

    當物種族群在其自然棲地面臨滅絕機率比存活機率高,就地保育太困難或無法實行時,可以考慮對某些或所有物種進行移地保育。動物園和植物是最普遍的移地保育方式,不僅提供環境、食物、照護的功能,並具有教育宣導的意義。而蒐集並保存植物種子或組織的種原庫也是一種方式,保存大量的植物品系,不僅提供育種研究、基因轉殖材料,也可將原生種引回被破壞的生態環境中,期使自然生態回復。位於臺灣霧峰的國家作物種原中心(圖二),典藏約6萬多種的農糧食作物種種原;挪威的斯瓦爾巴世界種子庫(Svalbard International Seed Vault)位在距北極約1000公里的斯瓦爾巴群島,為一個保存全世界農作物種子的貯藏庫。然而,移地保育成功,並非就是自然保育,只有將物種再引入原棲地生存並得以生存繁衍時,移地保育才會具有真正意義。

    fig2

    圖二、國家作物種原中心種子長期保存庫。[1]

    Continue reading →
  • 保育生物學(Conservation Biology)(上) 2014/11/22

    保育生物學(Conservation Biology)(上)
    國立臺灣師範大學生命科學系何懿洲博士生

    保育生物學(conservation biology)是因應生物多樣性危機而形成的學科,目的是希望瞭解人類活動對物種、棲地和自然生態的影響,尋求對策以避免物種滅絕及生態系崩潰。保育生物學結合多個學術領域,核心學科有:生態學、分類學、動物行為學、遺傳學、島嶼生物地理學、復育生態學等,以及其他相關學科:地理學、氣象學、土壤學、生態系經營學、經濟學、人類學、社會學、哲學、法學、環境倫理學、教育等。

    生物多樣性(biodiversity)包括三個層級:基因多樣性(genetic diversity)、物種多樣性(species diversity)以及生態系多樣性(ecosystem diversity)。目前幾乎所有地區的生物多樣性在此三個層級都在下降中。

    學者Norman Myers依據研究調查定出生物多樣性熱點(biodiversity hot spot),熱點中之棲地具有高度生物多樣性,有許多特有種生物生存著,但卻正遭受人為破壞的威脅,定出的熱點希望能透過世界性的努力優先給予保育。要被劃定為生物多樣性熱點的區域需要符合以下兩個標準:(1) 有0.5%或1500種的維管束植物是特有種;(2) 失去了70%以上的原生植被。目前在全世界已定出33個生物多樣性熱點(圖一)。這些熱點有將近全球60%的植物、兩生類、爬蟲類、鳥類和哺乳類,而且很多是特有種。

    fig1

    圖一、生物多樣性熱點。
    綠色區域為Norman Myers於2000年公布的熱點,紫色區域為後續增加的熱點。[1]

    Continue reading →
  • 鋅離子運輸蛋白調控B淋巴細胞初期發育 2014/11/21

    鋅離子運輸蛋白調控B淋巴細胞初期發育(Zinc transporter regulates early B-cell development)
    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:亜鉛はB細胞の生存・維持に重要

    鋅離子是生物體代謝的必要微量元素,若代謝異常,會引發糖尿病、味覺異常、皮膚病變、生殖機能下降、及免疫不全等。目前認為細胞內鋅離子濃度,受到鋅離子運輸蛋白(transporter)的調控。存在細胞內的鋅離子,擔任訊息傳遞的角色,在細胞內訊息傳遞控制扮演重要的角色。

    觀察鋅離子運輸蛋白「ZIP13」基因缺失(gene deletion)大鼠,會出現骨骼、牙齒、皮膚等硬組織或結締組織的異常,目前已知ZIP13在骨骼形成相關的增殖因子BMP、或於組織發育、細胞分化等扮演重要角色的增殖因子TGF-β之訊息傳遞調控有關。另外,「ZIP14」基因缺失老鼠,會出現軟骨骨化、以及成長賀爾蒙生成、醣類生成等異常,因此瞭解ZIP14與賀爾蒙等訊息傳遞至細胞內G蛋白偶聯受體1的調控有關。 Continue reading →

  • 鼯鼠的生態地位(Ecological Status of Flying Squirrels)–下 2014/11/21

    鼯鼠的生態地位(Ecological Status of Flying Squirrels)–下
    國立臺灣大學生態學與演化生物學研究所陳雪溱碩士

    連結:鼯鼠的生態地位(Ecological Status of Flying Squirrels)–上

    大赤鼯鼠一年可以繁殖兩次,每胎通常只有一隻子代。雖然目前白面鼯鼠的繁殖週期並不清楚,但是同屬的日本大鼯鼠同樣也是一年有兩個繁殖高峰,分別在春初與秋初。日本的研究人員推測,由於Petaurista屬的鼯鼠主要食物為植物,在初春時有大量的葉芽、嫩葉與花芽,嫩葉是較佳的食物來源,而初秋有大量的果實與種子出現,除了在懷孕時需要較好的營養來源,這兩種鼯鼠都是由雌性個體單獨育幼,在育幼時期需要頻繁地回巢照顧幼崽,選擇在食物資源豐富的春初與秋初繁殖可以有較高的覓食效率(圖三、圖四)。

    fig3

    圖三、黃杞種子,大赤鼯鼠喜愛的食物之一,常常在樹上用手抓著一整串進食。(陳雪溱拍攝)

    Continue reading →