2010年1月24日

Lesson 1:不安分的基因

體內的Suicide gene肯定是在忙亂的生活中,被莫名奇妙的啟動了...
離開學校已經足足十年的我,去年又再度回到校園,變成一名學生...
剛開始,當優遊卡在公車卡機發出"嘟嘟"兩聲,不用轉頭都可以感受到旁人瞄我的眼光...
(os:其實,我真的沒有大家想像中的"資深",純粹是心理作祟,真的...)
適應改變的日子,不過短短四個月,我的小格卻以飛快的速度,從七千多名掉到近二萬名...
(os:俗話說的好,業精於勤、荒於嬉,就是醬吧~~~)
該是時候,爬一下格子,也跟大家交代一下,過去幾個月有趣的生活...
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既然提到基因,就一定得提到Francis Harry Compton Crick (1916-2004)及 James Dewey Watson(1928-)兩位大師...
雖然其他醫學領域的夥伴,早就對它的結構、功能及病生理等,有相當透徹的了解...
但對我這種連Central Dogma的記憶,都要從資源回收筒撈很多下的人來說,可算是全新的學習...
當我拿著搞了好幾個禮拜的基礎入門班作業去懇求他們救救我時...
言談間不難發現他們對DNA的熟悉度,就像我平時談論八點檔般輕而易舉...
果然是跟我生活在不同世界裡的人... 原來他們腦袋裡裝的是這些東西啊...
在此,要大力感謝一下病理科陳主任傅學長朋友的老公(Mr.王) ...
不但拯救了我的作業,也讓老師免於心臟病發或中風的風險...
(OS:人真的是要廣結善緣,有些人你真的不知道這輩子會不會有機會請他幫忙...)
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Watson JD, Crick FHC(1953). "A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid". Nature 171: 737–738.
給大家瞻仰一下這篇1953年發表在Nature期刊,對生物學及遺傳學卻有重大影響的文章...
這篇論文被冠以「珍珠」的術語,只有短短兩頁,卻開啟了基因密碼的奧秘...
(OS:真是科學家及所謂的知識分子追求的最高境界啊...)
paper的右上方就是讓Watson導出DNA雙螺旋結構的第51號照片...
(OS:Photo 51是1952年由Rosalind Elsie Franklin(1920-1958)拍攝的一張DNA之X光繞射圖片...)
我個人認真的認為,所謂的大師,都相當聰明而且天賦異稟的...
說實在的,如果當年有幸看到這張照片,我也看不出雙螺旋結構,比較像飛碟降落的那道光...
Watson與Crick及Maurice Hugh Frederick Wilkins(1916-2004)也因此榮獲1962年諾貝爾獎...
Watson的科學自傳The Double Helix中,有他們這群年輕科學家發現DNA結構的過程...
中譯版為 雙螺旋─DNA結構發現者的青春告白(ISBN:9571326178),有興趣的人可以瞧瞧...
你就可以清楚知道Watson如何在25歲就跟Crick一起發現「雙螺旋」及榮獲諾貝爾獎的過程...
(OS:唉,只能說厲害!25歲的我在幹麻呢? 真是坐火箭都跟不上...)
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在發現雙螺旋結構之後,相關的研究就有如雨後春筍般的被發現,聰明的人還真多...
Frederick Sanger(1918-)於1975年發現以chain termination method進行DNA定序的方法...
(OS:他是少數得過兩次諾貝爾獎的人,而且還活著喔... 果然有動腦筋的人比較不會老...)
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DNA定序過程需要先做一個聚合酶連鎖反應(PCR)
PCR過程中,標記不同螢光顏色的ddNTP隨機的被加入到正在合成中的DNA片段中...
由於ddNTP多脫了一個氧原子,一旦它被加入到DNA鏈上,這個DNA鏈就不能繼續增加長度...
最終的結果是獲得所有可能獲得的、不同長度的DNA片段,再以毛細管電泳分離...
由於4種ddNTP-ddATP, ddGTP, ddCTP, ddTTP螢光標記不同,就可以根據顏色判斷ATGC...
(OS:說真的,整堂課都聽到滴滴NTP,到最後都搞不清楚DNA到底會不會繼續作下去了...暈~)
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另一個讓我感到頭暈的,是PCR(聚合酶連鎖反應),上到我整人都快CPR了...
PCR是Kary Banks Mullis(1944-)於1993年發明的,這個運用耐熱酵素重複進行反應,將特定的DNA片段大量合成的方法,讓Kary Mullis獲得了1993年諾貝爾化學獎...
(OS:Kary Mullis的自傳提到,他曾經遇見外星人、嗑食大麻藥及LSD,並參與過辛普森案...)
(OS: 像不像精神有問題的不良少年,但他竟也是諾貝爾獎得主... 原來,科學家也可以這樣...)
(OS:進行PCR重要成分之一Taq DNA polymerase是從黃石公園溫泉裡的水生棲熱菌Thermus aquaticus中分離出來的,這告訴我們,真的要安排個時間,好好渡個假...)
PCR技術現在被廣泛地運用在遺傳疾病圖譜、傳染病診斷及親子鑑定上...
也因為用得很廣泛,所以幾乎每堂課都會拜請出巡一下...
Denature, Annealing, Extension及 "跑個PCR"這些字眼更是令人魂縈夢牽...
(OS:大人,我只想跟床annealing,並且extension到永久... 不想denature啊...)
撇開期末考要設計一個PCR protocal的苦惱不說,發明PCR的人還是很厲害的...
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中後半部的課,進入基因選殖、表現、突變及miRNA的領域...認識了VECTOR這種東西...
說實在的,對於認知發展停滯於具體運思期的我,實在很難想像這種東西可以進入E. coli中...
但對於細菌會不會長、X-gal變成藍色或白色、以及能不能發出螢光等,也覺得還挺好玩的...
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只不過,如果在前一天熬夜、並且上了整天的課,加上剛吃過晚餐的晚上,再聽他個兩小時...
相信我,這頭痛不是抹抹綠油精、薄荷棒,或者是吃吃普拿疼就會緩解的...
晚上7點,眼睛看出去,PPT上都是vector的圈圈在飛 @__@
(OS:如果是甜甜圈該有多好啊。。。)
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另一個有趣的發現是:NCBI竟然藏著另外的寶藏--基因資料庫...
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清清楚楚的把各物種已發現的基因、蛋白質之核酸定序都完整呈現出來...
(OS:超連結真的是世界超級無敵多的,眼。花。撩。亂。。。)
對於整合這個資料庫的人,本人寄予無限且由衷的敬佩之意...
我以為平常查的文獻資料已經夠多了,但進入這個資料庫,感覺有如小溪匯入大海般的遼闊...
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人類基因體計劃 Human Geno Project
這個由美國能源部推動,網羅美國、英國、法國、德國、中國與日本等六國科學家的計劃...
主要的研究工作在測定人類染色體中所包含的30億個DNA序列,從而繪製人類基因圖譜...
2000年,美國總統柯林頓與英國首相布萊爾共同宣布,人類基因組計劃工作草圖完成...
現在已經知道,很多疾病、癌症及治療預後好不好,都跟基因有關...
隨著這門技術越來越普遍化,想必人類的生活模式也會隨著基因研究而改變...
聽說現在進行整個人的基因定序只要花幾千愧美金...
我想再過幾年,小孩出生的時候,搞不好會跟著新生兒篩檢一起,一滴血順便作基因定序...
或者在找工作之前,老闆也會要求先驗一下DNA... 看有沒有重大疾病的RISK來決定任用與否...
這到底好不好呢? 除了科學,可能還必須考量倫理議題...
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課程結束在DNA微陣列(DNA Microarray)及微小RNA(miRNA)上...
Microarray就是基因晶片(gene chip),這項技術的研發可以同時分析成千上萬個的基因表現...
而miRNA這種可調節其他基因表達的小東西,穩定性相當高,除了可以開發當作癌症篩檢外...
容易犯下全天下男人都會犯的錯的人,要小心了,將來的世界,呈堂證供可能可以留存很久…
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這是剛開學時借的書,想也知道,中文都看不懂了,更別說是英文...
若要說它們對我的幫助,充其量也只有從圖書館搬回來、再搬回圖書館時鍛鍊身體吧...
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真正比較派得上用場的,是DNA的14堂課 Understanding DNA and Gene Cloning
(OS:作者:Karl Drlica;譯者:周業仁 ;出版社:天下文化;ISBN:9864170775)
它是寫給一般平民老百姓看的書,算是入門款,所以比較淺顯易懂,而且是中文...
(OS:話說回來,在基因這個領域裡,我就是平民老百姓啊‧‧‧)
書裡從最基本的分子生物、DNA操作技術、基因療法,以及人類基因組計畫等都有提及...
雖然快到期中考,才發現這本書的存在,卻十分推薦新手先看了這本書再上課...
圖片引用自 博客來書籍館
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在雙股螺旋裡糾纏了幾個月,終於看懂課程表裡寫的東西了,這不知道算不算是一種成就?
但過去幾個月的生活,肯定讓本來就不安定的基因處於更不安定的狀態...
至於受到激發後,會變成螢光、還是成為灰燼,需要時間證明,只希望這時間不要拖太長...