dna組成的問題,透過圖書和論文來找解法和答案更準確安心。 我們找到下列懶人包和總整理

dna組成的問題,我們搜遍了碩博士論文和台灣出版的書籍,推薦吳亭邑寫的 大易拳:最有效的養生太極脊椎運動 和奈莎‧卡雷的 表觀遺傳大革命:現代生物學如何改寫我們認知的基因、遺傳與疾病都 可以從中找到所需的評價。

另外網站第1 至32 題為單選題,每題選出一個最適當的選項。每題答對得2 ...也說明:DNA 為雙股螺旋結構(B) DNA 由兩條平行的核苷酸鏈組成(C) DNA 構造的外側是核糖和. 磷酸連接作為骨架(D) DNA 構造的內側是由含氮鹼基連接而成。 不同DNA 分子間的差異 ...

這兩本書分別來自書泉 和貓頭鷹所出版 。

國立交通大學 生物資訊及系統生物研究所 尤禎祥所指導 曾麒升的 DNAzyme核心催化區域序列分析 (2019),提出dna組成關鍵因素是什麼,來自於DNAzyme、多重序列比對、序列模體。

而第二篇論文國立交通大學 生物資訊及系統生物研究所 朱智瑋所指導 張連健的 利用分子模擬探討甲基化對雙股螺旋核酸結構機械性質之影響 (2019),提出因為有 DNA、甲基化、DNA甲基化的重點而找出了 dna組成的解答。

最後網站地球首个生命或由RNA和DNA混合而成 - 中国环境报則補充:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的关键组成部分可由相同原料制成。这表明,地球上出现的第一个生物或许并非由纯RNA或DNA组成,而由这两者混合而 ...

接下來讓我們看這些論文和書籍都說些什麼吧:

除了dna組成,大家也想知道這些:

大易拳:最有效的養生太極脊椎運動

為了解決dna組成的問題,作者吳亭邑 這樣論述:

  脊椎正,則百病不生   吳亭邑老師畢生研究太極的心血結晶   一天只需練習20分鐘   即能有效拉伸脊椎   感受打通任督二脈的強大能量   脊椎正,則百病不生   吳亭邑老師畢生研究太極的心血結晶   一天只需練習10分鐘   即能有效拉伸脊椎   感受打通任督二脈的強大能量   ◎最簡單易學的養生功法   此功法已獲得臺大醫院新竹分院醫護人員的親身實證。每天抽20分鐘練習,三個月後發現體內血液中有助於細胞再生,達到延年益壽效果的CD34+幹細胞濃度,平均提升了兩倍以上。而免疫細胞也顯著提升,活動力量表與生活品質量表的分析數據也都有顯著效益。  

dna組成進入發燒排行的影片

面對嚴峻疫情,世界各地政府對疫苗寄予厚望,冀透過群體免疫阻止武漢肺炎病毒蔓延,但市民對疫苗的信心亦是抗疫一大挑戰,《健康蘋台》帶大家看看疫苗能否為2021帶來曙光。

疫苗的面世速度太快?
武漢肺炎大流行之前,一般疫苗由研發至上市平均需要10年時間,武漢肺炎疫苗一年多便做到,是否太過兒戲?根據歐洲藥品管理局資料,以往疫苗生產的程序依序為:臨床前研究、第一至第三階段臨床研究、監管審核、批准上市至大量生產的程序,各個環節分開進行,單是審批就可用上一年時間,過程冗長。

鑒於今次疫情嚴峻,監管機構很早就為研製武漢肺炎疫苗的藥廠提供科學咨詢,包括如何設計試驗及取得有效數據。研發過程有部分階段重叠,監管機構也採取滾動式審核(rolling review),即藥廠在試驗中途一有數據就開始評審,不必等到完成所有程序,節省時間。另外,藥廠也冒着可能失敗的風險,在第三期臨床研究階段便提前大量生產和簽約銷售,務求疫苗一經通過,可以馬上配送到醫務所,展開大規模接種。


疫苗預防率要打六折?
港府預購的三款疫苗,分別是上海復星醫藥代理、美國輝瑞及德國BioNTech合作的「BNT162b2」,由北京科興控股生物技術公司生產的「CoronaVac」,及英國牛津大學及阿斯利康共同研發的「AZD1222」。根據第三期臨床研究初步數據,三款疫苗的有效率:

「BNT162b2」95%(兩劑疫苗)

「AZD1222」70.4%(兩劑疫苗,不論劑量);90%(先低劑量;後高劑量);62.1%(兩劑全劑)

「CoronaVac」未有數據,相信超過50%

感染及傳染病專科醫生林緯遜解釋,疫苗研究的有效率是指預防病發(有病徵的武漢肺炎感染),而不是預防病毒接觸上呼吸道黏膜、在無病徵下複製及釋放病毒。「單純估計打疫苗後是否有機會感染,甚至在沒有病徵下傳播給別人的機會,確實要給有效率打個折扣。」政府專家顧問梁卓偉曾說,將疫苗效用換算做保護身體不受感染的能力要「打個六折」。林醫生指按世衞要求疫苗有效率達50%的標準,「複星疫苗及牛津疫苗就算打個折,保護力相當不錯。」

疫苗的基本原理
武漢肺炎病毒表面有一層包膜,與人類細胞融合便可感染人類。過程中,包膜上伸出的棘突蛋白(spike protein)首先會穿透細胞,猶如一把進入人體細胞的鑰匙,與人類細胞表面的「ACE2受體」結合。三款疫苗的主要功能,都是讓身體辨識病毒樣子,產生針對棘突蛋白的中和抗體(neutralizing antibody),使棘突蛋白失去功能。注射疫苗的常見副作用包括針口痛、肌肉痛、疲倦、腹瀉、頭痛、噁心。


科興滅活疫苗技術最成熟
三款疫苗當中,以科興「CoronaVac」使用的滅活疫苗技術平台往績最好,在季節性流感、小兒麻痹、甲型肝炎疫苗都用過,技術成熟,安全性高。惟林醫生指,滅活疫苗是將整個病毒透過加熱或化學處理殺死後注入體內,激發的免疫反應比較弱,相較其他技術平台,「抗體速度下降得比較快,保護時間較短,因此須添加其他佐劑成份,和施打加強劑補救,不過打幾多針、是否每個季度打,仍是未知之數。」

有人憂慮指滅活疫苗可能誘使免疫系統產生針對病毒其他蛋白的非中和抗體(non neutralizing antibody),導致免疫反應過量,出現抗體依賴增強反應(antibody-dependent enhancement),即從未染病人士接種疫苗後自然感染病毒,體內的非針對性抗體反而有利致病,使病徵更嚴重。林醫生解釋,登革熱疫苗曾出現此情況,故只建議曾染病人士接種登革熱疫苗,不過科興疫苗的臨床前研究有提及沒有此現象,待第三期研究數據可再判斷。事實上,此現象也可能於二次感染或遇上疫苗耐藥性病毒時出現。

復星疫苗產生抗體較精準
復星「BNT162b2」已經在英美展開大規模接種計劃。其mRNA技術是將經基因改造的病毒棘突蛋白核酸段(mRNA)注入身體,指導身體製造無害的棘突蛋白,引起免疫反應產生抗體,日後遇上病毒就能抵抗。林醫生解釋,mRNA技術的優點在於產生的抗體比較精準,因此免疫反應也較強。

不過,這項新技術以往未曾有大規模接種計劃使用過。「這是第一隻商業註冊mRNA疫苗,中長期影響未明,始終臨床研究只有數萬人,當提高接種率至幾千萬人,個別體質不同,罕見問題可能在接種兩個月後才出現。」過去一個月,英美報告數宗過敏反應個案,表徵包括呼吸困難及紅疹,懷疑與疫苗穩定劑成分聚乙二醇有關,當局建議有過敏史人士接種後留院半個鐘觀察。

牛津疫苗採用實驗階段技術
牛津「AZD1222」採用不可複製的黑猩猩腺病毒載體,插入病毒棘突蛋白基因,進入體內主導人體細胞製造對付棘突蛋白的抗體,理論上產生的抗體也較精準。此技術曾用於研發伊波拉疫苗,但停留在實驗階段於非洲控制疫情。不過,牛津在11月的第三階段研究,意外發現研究參加者接種比原劑量低的疫苗後更有效,雖然後來重做實驗證實兩劑疫苗注射全劑最有效,但仍未公佈最新的有效率數據。英國政府已批准當地時間1月4日讓國民接種牛津疫苗,標準劑量為兩劑全劑,建議相隔時間為4至12星期。英媒引述未刊登數據,指第一劑及第二劑相隔時間越長越好,可提升整體抗體水平。另有兩名參加者出現橫貫性脊髓炎,一人證實患多發性硬化症,另一宗原因不明。

疫苗可對付變種病毒?
病毒自爆發以來變種上千次,疫苗如何應付?林醫生解釋,病毒不斷複製自身DNA,過程出錯而發生變異屬無可避免。變異不一定對病毒更有利,純粹時間越長,累積越多變異,有機會出現更厲害的病毒株。早前在英國就發現一種新病毒株傳播能力更強,懷疑其棘突蛋白結構更容易結合人類細胞。林醫生指,針對小量且未必在關鍵位置發生的基因變異,疫苗仍然能夠發揮功效。香港對英國封關至1月10日,「疫苗起碼對大部份病毒株有保護能力,即使不幸感染,相信亦能減低病徵嚴重性。」而新變種病毒株雖然傳播力更強,但暫時未有證據顯示會更加致命。

德國BioNTech藥廠稱如有需要,六星期內可調整疫苗成份,對付變種病毒株。林醫生解釋,mRNA利用人工製造的基因片段,要改變基因組成較容易。相比之下,科興「CoronaVac」使用的滅活疫苗技術,須利用新病毒株去製造另一批疫苗,理論上過程比較繁複。

打完疫苗等於疫情結束?
群體免疫是防疫重要一環,政府預購的疫苗預計2021年足夠供應全港人口,是否六至八成人有抗體就等於疫情結束?林醫生解釋,理論上最理想為八成人同一時段接種疫苗,社區內的群體免疫力才是最高。目前來說,三款疫苗保護時限、加強劑的劑量及相隔時間有待考證,市民在不同時段接受保護,似乎難以估算群體免疫人口。臨床研究亦未覆蓋16歲以下小童,及沒有足夠研究孕婦注射疫苗反應。「還要視乎外國的疫情控制,或多或少會有輸入個案,相信2021年要戴口罩的機會仍然非常大。」

影片:
【我是南丫島人】23歲仔獲cafe免費借位擺一人咖啡檔 $6,000租住350呎村屋:愛這裏互助關係 (果籽 Apple Daily) (https://youtu.be/XSugNPyaXFQ)
【香港蠔 足本版】流浮山白蠔收成要等三年半 天然生曬肥美金蠔日產僅50斤 即撈即食中環名人坊蜜餞金蠔 西貢六福酥炸生蠔 (果籽 Apple Daily) (https://youtu.be/Fw653R1aQ6s)
【這夜給惡人基一封信】大佬茅躉華日夜思念 回憶從8歲開始:兄弟有今生沒來世 (壹週刊 Next) (https://youtu.be/t06qjQbRIpY)
【太子餃子店】新移民唔怕蝕底自薦包餃子 粗重功夫一腳踢 老闆刮目相看邀開店:呢個女人唔係女人(飲食男女 Apple Daily) https://youtu.be/7CUTg7LXQ4M)
【娛樂人物】情願市民留家唔好出街聚餐 鄧一君兩麵舖執笠蝕200萬 (蘋果日報 Apple Daily) (https://youtu.be/e3agbTOdfoY)

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DNAzyme核心催化區域序列分析

為了解決dna組成的問題,作者曾麒升 這樣論述:

一般的DNA為雙股結構且被當成生物的遺傳物質,但DNAzyme為單股DNA組成的巨分子且非遺傳物質。DNAzyme首先於1994年以人工合成的方式被發現,不同於核酶(ribozymes)廣泛存在於生物體中,DNAzymes截至目前為止尚未被發現存在於自然界的生物之中,但卻與核酶一樣具有催化功能。除此之外,組成的DNAzymes的DNA比起組成核酶的RNA要更加穩定,故被認為是有潛力的酵素。近二十多年來的研究透過體外選擇(in vitro selection)合成越來越多的DNAzymes,而這些酵素分別能催化多種生化反應,諸如:RNA裂解反應、RNA接合反應等等。然而體外選擇屬於隨機生成的方

法以篩選出具有催化能力的DNA片段,雖然隨著研究DNAzyme的文獻與日俱增,DNAzyme的數量也隨之上升,但這些不同DNAzymes其序列之間的關聯性至今仍不甚明瞭;DNAzyme催化生化反應的反應機制等相關研究也尚在研究初期。本論文蒐集並統整出142段DNAzyme序列,包含38段核心反應區域,依照DNAzyme之功能分類排列製表,有利於後續研究者更有效率的檢索。為了研究DNAzyme其序列彼此的關聯,本論文亦使用多種多重序列比對工具來分析38段核心反應區域是否具有同源性,並使用序列模體工具分析38段核心反應區域序列中是否具有獨特且重要的序列模體。鑑於DNAzyme的研究偏向個別案例發掘

與研究,本論文盡可能地進行論文獻回顧並蒐集1994年至今發現的所有具功能之DNAzyme序列,以期達到對DNAzyme統整性的研究並試圖找出致使DNAzyme擁有生化催化功能的序列以釐清DNAzyme在催化反應上運作的關鍵機制。經由多重序列比對的結果,本論文發現即使DNAzyme的生成較具隨機性,仍有些許核心反應區域具有高度的相似性,藉由分析這些類似的核心反應區域,我們得到兩段顯著的序列模體M1以及M2。將該二序列模體比對具結晶結構的DNAzyme後,發現本文所得到的M1及M2確實位於核心反應區域內。透過M1以及M2可以確立部分DNAzyme的核心反應區域並且建立指標,未來推廣到其他DNAzy

me結晶結構及其反應機制的分子模擬將有所助益。

表觀遺傳大革命:現代生物學如何改寫我們認知的基因、遺傳與疾病

為了解決dna組成的問題,作者奈莎‧卡雷 這樣論述:

基因只是腳本!全世界第一本專談「表觀遺傳學」的科普書遺傳學的最尖端研究,台灣首度問世徐明達教授(前陽明大學副校長,生化學家)專業審定,並增補至2016年底最新科學成果人類DNA解碼後,我們以為得到人類所有型態的藍圖,基因注定了未來的模樣,然而,現在科學家發現,根本不是如此,裡面還有很多的開關……一樣的基因,為什麼會有不同的表現?複製動物成功之後,科學家發現,被複製而出的動物都比牠們的母體還要體弱多病,其中有多數是母體沒有顯現的遺傳性疾病;遺傳病學家也發現,同卵雙胞胎雙方的遺傳性疾病發病率並不相等。不論是複製人或者雙胞胎的例子,兩者雙方都擁有著「完全相同」的DNA,但,為什麼DNA相同卻會產生不

同的個性、甚至不同的遺傳性疾病呢?不都應該完全一樣嗎? 基因只是一個腳本問題的答案就回到「表觀遺傳學」之上。從山中伸彌成功回溯出幹細胞奪得諾貝爾獎開始,人們才意識到,同樣的基因其實會因為外在環境而展現出不同的形態,比起每一次都照本宣科、複製相同結果,細胞更傾向依腳本做出不同的詮釋。甚至這些因外在環境開關所開啟的型態是可能遺傳下去的,例如奧黛麗‧赫本的苗條身形,其實可能源自於她的雙親經歷過的荷蘭飢餓之冬,導致基因被不同的方式詮釋,而一輩子都無法肥胖起來。十多年的遺傳學深厚累積,唾手可得的科學故事,清晰明瞭的圖說講解作者生花妙筆,使用不同的案例、科學研究上的各式故事以及清楚的圖說,引領讀者一睹表觀

遺傳學近年令人振奮的發展現況。她透過荷蘭飢餓冬天事件、小鼠實驗、蜜蜂雌雄遺傳、果蠅突變,分析了與人類相關的肥胖、衰老、癌症等諸多問題,探索了這一門學科對人類的深遠影響,並提示在即將到來的未來,表觀遺傳將為我們創造何等驚人美妙的發展。原書於2013年問世,不僅為全世界第一本深入探討表觀遺傳學的科普書,正體中文版更特別邀請陽明大學生化學家徐明達教授全文專業審定,並且增補了至2016年為止的最新科學成果,讓您一起走在基因研究最神奇的前端領域。看完本書,我們更可以理解到,基因其實只是一個腳本,更重要的,是培育我們的環境。◎全世界第一本表觀遺傳學科普書,也是台灣第一本,進入這個神奇領域的絕佳指引!◎前陽

明大學副校長徐明達博士專業審定、新增二○一六年最新科學發展●各界聯合推薦(按姓氏筆畫序)◎王雯靜/清華大學生命科學系特聘教授◎李家維/《科學人》雜誌總編輯◎林正焜/醫師、科普作家◎郭博昭/國立陽明大學腦科學研究所及神經科學研究所所長◎許翱麟/國立陽明大學生化暨分子生物研究所教授表觀基因學是最近5-10年間熱門的生物研究領域之一,它對了解生物的胚胎發育、細胞分化、基因表現調控和新穎醫藥的發展,皆已是不可或缺的一環了。這本2011年出版的書雖然不能包括過去5年間的新發展,但Dr. Nessa Carey由淺入深,並介於科普與專業之間的寫法,再加上譯者黎湛平先生的筆調與徐明達教授的引讀,應可使得它可

以很生動地讓讀者了解表觀基因學的趣味性及重要性。──沈哲鯤/中央研究院分子生物所特聘研究員、中央研究院院士、台灣大學/台北醫學大學/高雄醫學大學合聘教授人類往往無可避免地會被自己的主觀意念決定事物的重要性,在科學的領域,研究方向及資源也時常受到主流論點的影響。時而忽略生命其實有許多機制,也扮演著重要的角色,等著我們去發掘。其實,有時候證據就在眼前,線索及關聯性也隱匿在細節中,端看我們是否以合適的工具和洞察力去發現而已。人類DNA 定序完成後,曾認為已解開生命的藍圖,然而其實那只是冰山的一角,全貌並非如此簡單。生命的細緻與複雜度往往超乎想像,不停的探索, 質疑及驗證這些未知的可能,才是讓這門學問

更顯迷人之處。「表觀遺傳大革命」這本書探討了表觀遺傳學如何驅動生命的藍圖。閱讀此書就如同帶領讀者攀爬表觀遺傳學的這座山脈,即使有許多問題仍懸而未解,但沿途探訪不同科學家的突破,亦逐漸描繪出其與生命錯綜複雜的脈絡,讓這座山的輪廓逐漸清晰,使得讀者得到啟發,同時更對這些竭盡一生心力,以及堅持不解的科學家們,致上最深的敬意。──黃富楠/「基因線上」總編輯若將DNA序列比喻成電腦的硬體,表觀遺傳學則可喻成電腦的軟體,控制著基因在何時,何處,及如何表現.單憑DNA序列是無法完全解釋生命的複雜性,表觀遺傳學則可幫助我們發現生命的奧秘,決非隨機碰撞而成.──賴亮全/國立台灣大學醫學院生理學研究所副教授●國際

好評「對於我們是誰和我們如何運作深感興趣的人都應該讀這本書。」──英國《衛報》「作者帶領讀者了一趟認識最新表觀遺傳機制及其關於老化和癌症的影響之旅。」──《焦點雜誌》「這本書結合輕鬆的呈現方式與教科書的縝密……勇敢的嘗試將表觀遺傳學帶給廣大讀者。」──《Nature》「作者為發展快速的表觀遺傳學研究所做的報告,能幫助非科學家在公共政策、投資與醫療保健的決策。」──Booklist書評「在全新領域的振奮人心的探索,也是獻給正在尋找職涯方向的生物學學生的最好禮物。」──柯克斯書評「將科學家在過去十年對表觀遺傳學的認知做了富有啟發的介紹。」──《華爾街日報》「這本書為這個迷人的新領域提供了精采的介紹

,徹底改變我們對人類健康和疾病的認識。強烈推薦。」──《圖書館學刊》「一本給所有想知道現代科學發生了什麼事的聰明讀者必看的書。」──紐約讀書月刊「她為迷人且變動快速的現代生物學提供了一個很棒且精準的論述。」──《泰唔士報》文學副刊「作者以動人的筆法,使用日常的譬喻來闡明複雜的觀念,並利用定義清楚的圖表,寫出了一本蘊含智慧及專業的超優秀好書。」──《NSTA Recommends》 作者簡介奈莎‧卡雷Nessa Carey愛丁堡大學病毒學博士,曾任倫敦帝國學院分子生物學資深講師。卡雷後投身於生技與製藥產業十年有餘,目前定居於英國貝德福德郡,本書是她的第一本作品,也被眾多歐美書評評介為「認識表觀

遺傳學最棒的一本書」。譯者簡介黎湛平兼職譯者。動物醫學相關科系畢業。譯文請賜教:[email protected] 致謝 / 引言第一章:醜蛤蟆與俏紳士第二章:重回起點第三章:我們所知的生命—過去第四章:我們所知的生命—現在第五章:應該一模一樣的同卵雙胞胎為什麼還是不一樣?第六章:父親的原罪第七章:世代遊戲第八章:兩性戰爭第九章:X世代第十章:訊息與傳令兵第十一章:對抗內在敵人第十二章:境由心生第十三章:走下坡第十四章:天佑女王第十五章:綠色革命第十六章:何去何從註記 / 字彙表 審定序表觀遺傳學是什麼? 徐明達這本書是介紹現在生物的熱門研究領域

----表觀基因學---給一般大眾,但這本書出版到現在已經有多年時間,因為這個領域進展非常快速,在書裡的一些資訊已經過時,而且表觀基因學是一個相當專門的領域,有些觀念並不很容易懂,因此出版社希望我能夠寫一點導讀的文章,幫助讀者瞭解這個新興研究領域。大家現在都很熟悉基因這個名詞,但看到表觀基因就不知道是什麼東西,其實基因這個名詞本身就是一個很難說清楚的東西,最早孟德爾在1833年提出用遺傳因子來描述及計算生物表徵的遺傳現象,到了1909年約翰生(Wilhelm Johannsen) 才提出gene這個名詞,並用phenotype(生物表徵) 和基因作區分,也就是說基因只是用來計算生物表徵的抽象單

位,就像代數裡的xyz,但後來經過很多科學家的努力後証實基因是有實體的,而且存在並排列於細胞的染色體中,在1940年阿佛利(Oswald Avery) 發現純化的DNA可以轉化細菌的生物表徵及1953年Watson及Crick發現DNA雙螺旋結構後,大家才認定DNA是生物的遺傳物質,而20世紀後期也成為以DNA為主導的分子遺傳學時代,但其實很多人並不瞭解一段DNA並非等於基因,透過現代表觀基因及基因表現的研究,我們才慢慢瞭解基因的本質,簡短的來說,基因是由一些DNA序列片段及其合作的蛋白質或RNA組合形成的功能單位,DNA是基因的肉身,而伙伴的蛋白質或RNA是基因的外衣,本書的重點是講這個如何

改變外衣,來改變基因的「表觀」,所以才稱為「表觀基因」,因為是用組合的方式,而且可以有很多套,因此經由排列組合才可以把有限的資訊放大非常多倍,生物就是用這種方式來產生千變萬化的效果。一個有固定序列的DNA並無法解釋最基本的生命現象:胚胎發育及快速的適應環境變化,在胚胎發育時,一個受精卵會分化成各種體細胞,不同的體細胞不但有很不相同的功能,甚至大小及形狀也有很大的變化,另外生物也會快速的改變它的性質來適應不同環境的變化,例如章魚可以快速改變顏色及體態,一些蝴蝶在不同季節的時候看起來好像是完全不同的蝴蝶,一個有固定序列的DNA組成的基因體怎麼可以隨機產生千變萬化的生命現象(phenotypes)?

而且胚胎發育是隨時間的三度空間變化,但DNA只是一條一度空間的分子,並沒有三度空間的信息,而且在DNA序列裡也找不到時間的信息,就算一個很簡單的病毒,在複製及組裝成立體的新病毒的時候,都有很複雜隨時間變化的過程,但簡單的病毒核酸序列裡並無法找到執行這個過程的藍圖。為了解釋這個現象,英國的瓦定頓(Conrad Waddington) 在1940年代就提出一個基因社會的概念,也就是在一個固定基因群組合成的生物,可以透過隨時間及隨環境的不同,挑選基因群中的一部份作成工作團隊來產生一個胚胎發育的特定途徑,也就是由團隊基因(下圖菱形上的黑柱)成員的產物(蛋白質、RNA等)形成一個依序進行的步驟(下圖的四

條曲線)來最後產生一個生物表徵(有序步驟的回饋就會產生時鐘,而產生的細胞表面密碼就是胚胎發育需要的三度空間信息) ,不同的基因團隊組合產生的發育途徑就會導至不同的組織及器官,這個新觀念他稱之為表觀基因景觀(epigenetic landscape,因為不改變基因本身所以稱為表觀基因,因為有像地圖那樣的各種途徑,所以稱為景觀)。這些新觀念基本上大大的改進了孟德爾及很多遺傳學家一個基因(genotype) 產生一個生物現象(phenotype)的舊思維,而是用不同組合的基因團隊來達到某個特定的生物表徵。但瓦定頓並不知道細胞如何選擇及組織基因群,及基因群如何產生變化來適應內在或外在環境的變化。在他那

個時代,科學家認為生物表徵的變化是透過基因突變產生的,但基因突變是一個不可逆的永久變化,並不適合用於胚胎發育或暫時適應環境變化,後來科學家才發現細胞有一個比較聰明的策略,就是用修飾基因但不改變基因基本密碼的方式來選擇及組織基因群及調整基因的功能,基本上就是在基因上加上一些裝飾,讓細胞的分子機器能夠辨別一個基因的狀態,就像一個人為了作特定事就需要穿了不同衣服或作了不同化妝一樣,同樣一個人作運動時就穿運動服及球鞋,但去董事會開會的時候就要穿西裝打領帶及穿皮鞋,雖然都是同一個人,但經過不同的化妝,「表觀」自然看起來不一樣,作的事情也不相同,細胞就是用這種方式去選擇及調整基因的功能,換句話說,所謂的「

表觀基因」就是細胞因需要而演化出來製造「千面基因」的高明化妝術,用來讓在有限的基因數目情況下達到千變萬化的效果。本書所敘述的狹義表觀基因只是介紹如何將基因作標記來選擇那些基因(或那些基因不要)來參加這些不同的基因團隊組合,以達到胚胎發育或適應環境變化的某些特定目的。廣義的表觀基因還包括基因間互動、基因修飾間的作用及回饋、基因週遭環境對基因活性的影響、調控序列重覆次數、非基因性的生化反應調整或波動來改變生物表徵等等(科學家還在研究是否還有更高層次新的表觀基因策略)。我們現在知道基因基本上會有兩大類的化妝,第一種就是在DNA CG序列的cytosine鹼基上加上一個甲基,這是比較穩定而且可以維持比

較久的化妝或修飾,最早是用來標定外來的基因移民,也就是基因社會的居留証,因為這些外來的基因移民大都是病毒,基因社會必須加以嚴格管控,以防止這些移民出來作亂,後來這個修飾就用來標記那些不要參加基因工作團隊的基因(但有時候用來抑制負調控,就會得到相反的效果),因為這種標記在基因活性啓動的地方會抑制來啓動基因的分子機器,因此在適當的地方加上這種修飾就會禁止這個基因參加工作團隊,如果標記產生錯誤,使不應該參與工作的基因活化,或使應該參與工作的基因無法活化,就會產生基因工作的紊亂而造成疾病,一些和癌症相關的基因就是這樣被錯誤標記而造成腫瘤。另外我的實驗室也發現一種5-羥甲基(5-hydroxymethy

l) 在基因主體上的修飾是用來標定與一種體細胞特定的基因,來召集特定細胞分化途徑的基因,另外5-羥甲基也用來標定特殊的基因群。DNA甲基修飾也是一種生物為了暫時應付演化壓力而改變特定基因活性的策略,這是因為基因突變是隨機而且必須經過長時間的篩檢,無法應付臨時產生的環境壓力,甲基修飾可以讓生物有時間去作有效的基因表現及生理的變化來適應環境,而且這種過渡的應變措施是可逆的,最後如果環境持續對生物產生壓力再透過在已發展出來的表觀基因途徑上作定點突變,產生永久的適應。用來進行家常工作的基因(house-keeping gene) 通常在基因啓動的地方都有很長一段可以被甲基化的序列,這個所謂的CpG島就

像飛機場的跑道一樣,在沒有修飾的狀況下(跑道燈亮了)可以讓轉錄的分子機器可以從細胞核內三十億鹼基中快速找到這些必要的基因,而精準的降落在這些基因的控制區。通常細胞不會去管這些多數的「常務」基因,而只是在變換任務時去改變少數有特殊任務的「政務」基因,現在很多人作CpG島的甲基修飾研究都不分清楚這兩類基因,因而浪費了很多力氣及資源,實在很不值得。第二類基因的化妝是在和DNA結合的組蛋白(histone)上作修飾,這是比較快速及短暫的化妝術,但可以產生極為複雜的修飾,有的修飾是專門針對轉錄機器工作的位置(啓動子及其他位置),有的是針對mRNA剪輯的位置,有的是針對DNA修補的位置,有的是用來在基因貼

上「暫停使用」或「庫存」的標籤(我們體細胞裡大部份基因都是如此,山中伸彌教授發明的誘導性多功能幹細胞技術的一個作用就是拿掉這些標籤),有的是用來作為特別「識別證」讓一群基因或調控序列可以聚在一起互動去產生瓦定頓表觀基因景觀的途徑,在這方面我們還只是在中小學的瞭解階段。還有一種這本書沒有提到的表觀基因修飾,這種修飾是透過不作蛋白質的RNA(ncRNA)來進行的,現在科學家已經開始發現很多這種製造這種ncRNA的非典型基因,這是現在熱門的研究領域之一。要化妝當然就要有化妝師,我們的細胞就有很多的專業基因化妝師,而且因為常常需要變妝,所以也需要專業的去化妝師,這些基因化妝師和去化妝師會把細胞的基因及

控制序列在胚胎發育的每一個階段的基因群打扮得很不一樣,來產生各種不同功能的體細胞。如果作錯化妝,或因為突變無法工作,就會造成基因群運作失常,而產生疾病,現在很多生技公司就在發展藥物去抑制和癌症及精神疾病有關的去化妝師,現在已經有好幾種藥上市了。 現在我們已經找到一些初步的「表觀」修飾原則,但仍然有一大堆很困難的問題需要解決,比如由不同的表觀標記組成的語言代表什麼生物意義?因為有非常多種的表觀標記,因此不同排列組合形成的表觀基因語言及密碼就變得非常複雜,我們如何提綱挈領從複雜中找出簡單的科學原理及法則,來瞭解生物如何應付環境變化將是生命科學家未來的重要研究課題。另外,基因化妝師和去化妝師怎樣知道

那些基因或序列需要修飾?是誰來決定在什麼情況下那些基因要作什麼記號?它怎麼去招集它的任務基因團隊?這個表觀標記的主導者或總經理必須能和外界作有效的溝通來計畫並進行新的基因化妝,以調整基因群的任務來應付外界的變化,這些都是將來有待探討的基本生命問題。表觀修飾的一個重要目的是調控基因的活性,基因活性是要透過轉錄因子的作用,轉錄因子必須要先認出基因裡的活性序列密碼,但因為DNA序列是藏在雙螺旋結構裡面,轉錄因子從外面並無法看到這個DNA序列,那轉錄因子如何找到它應該工作的地方?現在我們知道DNA有一種寫在雙螺旋表面的密碼,這個3D密碼需要用轉錄因子蛋白的3D分子結構產生的鑰匙透過化學鍵的作用來解開,

這是生命的一個終極「表觀」秘密,有待將來有興趣的你來解開這個秘密,來吧,年青人!大家一起去尋找生命的奧秘。徐明達生化學家,加州理工學院化學生物博士。專長領域為分子生物學、腫瘤基因以及電子顯微鏡。曾任美國洛克斐勒大學分子細胞生物學副教授、美國紐約市立大學西奈山醫學院微生物學教授、中央研究院生醫所感染疾病組研究組特約研究員、國立陽明大學生化所教授、國立陽明大學生科院院長、國立陽明大學副校長。著有:《病毒的故事》、《細菌的世界》。其主持的實驗室發現腫瘤DNA會有許多特別的大區域不被甲基化,這些區域是腫瘤特別標示要庫存不用的DNA序列。 第二章 重回起點 任何一個聰明的傻子都能把事情弄得更大、更複雜

……若想朝反方向前進,則需要一點點天分和很大的勇氣。 ─亞伯特.愛因斯坦 讓我們從約翰.戈登的年代向後推移四十年、停在桃莉羊出現的十年前。由於媒體廣泛報導複製動物相關議題,使我們以為複製已成家常便飯、簡單容易;然而現實情況是,利用細胞核轉植複製動物仍需耗費大量的時間與勞力,代價通常十分高昂。其中問題大多出在「將體細胞核轉植注入卵子」這個程序,當時這部分仍仰賴人為操作;此外還有:哺乳動物與當年約翰.戈登操作的兩爬類不同,無法一次產下大量的卵,牠們的卵必須小心從體內取出、不像蟾蜍能一次射出一大缸卵。哺乳動物卵子的培養條件不可思議地微妙嚴苛,唯有在備受呵護的環境下方能持續存活、健康長大。研究人員必須

以人工操作移除卵核、並將另一成熟細胞的細胞核注入卵細胞(還不能破壞任何構造),然後非常非常謹慎地繼續培養這些細胞,直至它們能被移植到另一母體的子宮內為止。這是一項高度緊張又刻苦費心的工作,而且一次還只能處理一顆卵子。 許多年來,科學家一直有個夢想,想像有一天能在理想環境下進行複製:先從想複製的成年哺乳動物身上輕鬆取得細胞(從皮膚刮取一點樣本細胞應該是個輕鬆愉快的選擇),接著在實驗室處理這些細胞,加入特定基因、蛋白質或化學物質。這道程序會改變細胞核的行為,使其不再像原本的皮膚細胞核,而像個剛受精完成的受精卵細胞核;爾後當成熟細胞核被植入已移除細胞核的受精卵時,先前的處理也因此對受精卵造成永久影響

。這個構想的美好之處在於,我們跳過大多實際上非常困難又費時的步驟(這些步驟需要能嫻熟操作微小細胞的高超技巧),讓複製技術變得容易好操作,並且可以同時處理大量細胞,而非像過去一樣一次只能轉植一個細胞核。

利用分子模擬探討甲基化對雙股螺旋核酸結構機械性質之影響

為了解決dna組成的問題,作者張連健 這樣論述:

DNA甲基化是一種表觀遺傳化學修飾的方式,可以在不改變DNA序列的情況下調節基因表達或改變細胞表型。DNA胞嘧啶(cytosine)經過甲基化會吸引相關抑制基因表達的蛋白質或是直接抑制轉錄因子與DNA的結合達到調節基因表達的功能。DNA甲基化對於生物體會產生諸多影響,如生物體的細胞發育、分化以及許多疾病都與DNA甲基化的調控有關。在此論文研究中,我們利用分子動態模擬計算未甲基化的DNA以及甲基化DNA (meDNA)在水溶液中的動態與機械性質的變化,並分析DNA螺旋結構是否受到甲基化影響使兩者在結構上產生差異。我們透過分析DNA螺旋的持續長度(persistence length)、主次溝、

Zp值、骨架扭轉角$\delta$和$\chi$以及糖基皺褶(sugar puckering)這幾個結構參數來暸解甲基化對於DNA結構的影響,結果顯示甲基化除了增加DNA的結構剛性與主次溝的大小,也使DNA的A型構型比例上升。知道甲基化會影響DNA構型後,我們也想知道甲基化對於鹼基對之間結構的影響,所以我們對鹼基對之間的六個主要的結構參數Shift、Slide、Rise、Tilt、Roll、Twist分析甲基化對於鹼基對的影響。計算鹼基對之間結構參數得到的結果顯示,甲基化DNA在這六個鹼基對參數方面產生不同程度的變化。因此我們想知道鹼基對之間的變化對於整體DNA結構拉伸柔性的影響,這部分我們透

過計算DNA的輪廓長度與結構的螺旋扭曲值暸解鹼基對變化對於節透的影響,分析的結果顯示甲基化DNA的輪廓長度受到鹼基對之間的變化影響而縮短,而累積螺旋扭曲值則是增加。從分析Zp值、骨架扭轉角與糖基皺褶的結果知道甲基化使DNA出現A構型比例上升,以及使得鹼基對之間結構產生變化,這也影響DNA的輪廓長度與結構的螺旋扭曲值,因此通過分子模擬甲基化對於DNA結構產生影響的結果,能有助於暸解DNA甲基化如何導致基因沉默。