乳糖操作組的作用機制
乳糖操作組的作用機制
國立臺灣大學生命科學系博士生 陳巧坪
生物體之基因於細胞中經轉錄及轉譯作用表現出蛋白質，並可因環境的改變進行表現量的調控，因而有了基因調節的生物現象，大腸桿菌(Escherichia coli)的乳糖操作組(lactose operon，亦稱lac operon)於 1961 年由 Monod 及 Jacob 所發現(Jacob et al., 1961)，是最早發表的基因調控機制，至今仍是最為人所熟知的操作組。
大腸桿菌
從鰻魚發現黃疸偵測新法
從鰻魚發現黃疸偵測新法
國立臺灣大學生命科學系助教范姜文榮
日本理化學研究所共同研究團隊發現日本鰻的肌肉中所具有的綠色螢光蛋白質能與膽紅素（bilirubin）彼此結合的機制，並應用此研究成果，開發出能直接定量測定人體血清中所含有的膽紅素。(圖片來源：日本高松中央卸売市場流通図鑑)
日本鰻魚因為被發現其產卵海域位於菲律賓馬尼拉海底山脈、以及近年漁獲量劇減等議題，總是報導不斷。2009年日本鹿兒島大學的林征一教授雖提出日本鰻的肌肉中具有綠色螢光蛋白質，但是其發光機制不明。日本理化學研究所共同研究團隊發現日本鰻的肌肉中所具有的綠色螢光蛋白質能與膽紅素（bilirubin）彼此結合的機制，並應用此研究成果，開發出能直接定量測定人體血清中所含有的膽紅素。
膽紅素是紅血球內攜帶氧氣蛋白質血紅素（hemoglobin）的代謝產物之一，血液中的膽紅素量如出現異常增加，就會沉積於組織中，出現黃疸症狀。血清中的膽紅素濃度，為評估溶血或肝臟機能的指標，是一般性健康診斷的生化學檢查項目之一，也是診斷新生兒黃疸症狀所必須的測定值。但是自1916年使用重氮化法以來，雖使用多種的膽紅素比色測量法，但都遭遇測量原理複雜、測量費時的問題。
2011年德國大腸桿菌疫情 (EHEC infection outbreak in Germany)—（3）疫情與防治 （outbreak & prevention）
2011年德國大腸桿菌疫情 (EHEC infection outbreak in Germany)—（3）疫情與防治 （outbreak & prevention）
義守大學生物科技學系王瑜琦助理教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯
思考問題：
1. 2011年疫情中大腸桿菌感染的病原確定一波三折，可能原因為何？
2. 控制和預防疫情要注意哪些重點？
德國出血性大腸桿菌疫情如何?
現今德國正經歷一嚴重的出血性大腸桿菌疫情，元兇是期中一高病原性的亞群稱為產生類志賀毒素大腸桿菌(shigatoxin-producing E. coli, STEC）。少部分病例出現溶血性尿毒症侯群 (hemolytic-uremic syndrome ; HUS)併發症，其特徵為溶血性貧血(hemolytic anemia)、血小板數量下降(血小板減少症；thrombocytopenia)和急性腎衰竭(尿毒症(uremia)；是一種會對生命有威脅的嚴重疾病。
有多少國家與此次疫情有關?
至今除了德國之外，已有12個國家傳出病例，包括奧地利、瑞典、丹麥、波蘭、英國、瑞士、捷克、法國、挪威、西班牙、荷蘭和美國。這些病例基本上都是最近有拜訪德國北部地區，或是其中一例是接觸到來自德國北部有出血性大腸桿菌病例的遊客。
2011年德國大腸桿菌疫情—（2）症狀與治療 （syndrome ＆ treatment）
2011年德國大腸桿菌疫情 (EHEC infection outbreak in Germany)—（2）症狀與治療 （syndrome ＆ treatment）
義守大學生物科技學系王瑜琦助理教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯
思考問題：
1. 2011年大腸桿菌感染的症狀如何？
2. HUS的症狀和治療方法？
大腸桿菌感染的症狀如何？
大腸桿菌感染大致分腸道感染與腸道外感染兩類。引起腸道感染的某些大腸桿菌菌群通過污染的手指、食物等經口攝入而致病，主要引起腹瀉，重者可導致脫水和血壓下降，如流行性嬰兒腹瀉、旅遊者腹瀉等。腸道外感染主要是腸道外部位或臟器的化膿性炎症，如泌尿道感染、新生兒腦膜炎、等。腸道外感染大多繼發於人體抵抗力下降或外傷、腸部手術的基礎上。
此次德國大腸桿菌疫情的症狀又如何？
此次的細菌感染引發的是侯群 (hemolytic-uremic syndrome ; HUS)，是一種由於溶血性貧血(Hemolytic anemia)而引發的急性腎損傷(Acute kidney injury)和血小板數量下降的綜合症。
甚麼是溶血性尿毒症侯群 (hemolytic-uremic syndrome ; HUS)
溶血性尿毒症侯群(HUS)通常是因大腸桿菌感染消化系統產生的毒素所引起的，毒素進入血液，隨著血流造成腎臟的毒害。之前最常引起HUS的大腸桿菌是血清型O157，而此次引發德國疫情的是較特殊的血清型O104菌株。
圖1：溶血性尿毒綜合症(hemolytic-uremic syndrome ; HUS)患者體中的紅血球裂體。 (圖片來源: http://en.wikipedia.org/wiki/2011_E._coli_O104:H4_outbreak )
2011年德國大腸桿菌疫情 —（1）大腸桿菌與變異 (E. coli &O104:H4)
2011年德國大腸桿菌疫情 (EHEC infection outbreak in Germany) —（1）大腸桿菌與變異 (E. coli & O104:H4)
義守大學生物科技學系王瑜琦助理教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯
思考問題：
1. 大腸桿菌有什麼特色？
2. 造成此次疫情的品系為何？有什麼特色？
甚麼是大腸桿菌 (Escherichia coli ; E. coli) ？
大腸桿菌是人類和動物腸道中最主要且數量最多的一種細菌，主要寄生於大腸內。大腸桿菌為革蘭氏陰性短桿菌(Gram-negative, rod-shaped bacterium)，除某些品系的大腸桿菌能引起腹瀉外，一般對人體不會致病，且能合成維生素B和K，對人體有益，算是人體腸道的常在菌，屬於正常菌叢(normal flora)之一。然而某些品系會引起嚴重的腎臟和血液併發症，例如溶血性尿毒症侯群 (hemolytic-uremic syndrome ; HUS)。
圖1：大腸桿菌，10000倍放大。(圖片來源：http://en.wikipedia.org/wiki/E._coli)