2010年10月22日

國際期刊傳真 --2010.10(490)

孔洞隨身變多孔性材料可以應用於儲存、分離以及催化技術。利用有機分子連結金屬離子形成支架般的金屬–有機配位子結構,會在結構中留下孔洞以容納客分子,但目前孔洞大小的調節仍受限於金屬的配位幾何及鍵鏈劑(linker)的彈性。

英國利物浦大學Rosseinsky等人研發出可調節孔洞大小的多孔性晶體,利用雙胜肽鍵鏈劑Gly-Ala 來連結晶體中的金屬中心鋅離子,再用分子動力模擬觀察此晶體的變化,顯示藉由胜肽的扭轉及位移,可以增加孔洞大小。當客分子(如CO2)不存在時,孔洞是關閉的;有客分子時,會因為與其之間極性鍵的生成,而刺激孔洞漸漸打開。具有彈性的胜肽鍵鏈劑負責調控孔洞大小,此作用機制類似蛋白質進行結構變化,具有自由調節性,增加多孔性材料應用的範圍。

老生常「堆」
隨著年齡增長,細胞內基因的表現、品質,以及處理蛋白質的能力都會逐漸衰退,所以不正常的蛋白質堆積是許多老化疾病的特徵,例如神經退化疾病阿茲海默氏症患者的腦部中具有異常堆積的蛋白質塊。然而,沒有疾病的老化細胞內蛋白質堆疊的情況為何,仍不清楚。

美國加州大學舊金山分校的Kenyon等人,利用蛋白質體系統分析出線蟲體中有461種蛋白質會隨著年齡增加,逐漸變得不易溶解,這些蛋白質有許多類似於阿茲海默氏症患者腦中堆積的蛋白質。此外,利用突變降低線蟲的胰島素訊息傳遞,其老化的速度會變慢,蛋白質的不可溶性和堆積現象也會跟著延緩或停止。此研究顯示老化過程中,蛋白質堆積是自然發生的現象,因此「老化」本身在神經退化疾病的發生扮演關鍵性的角色。

惡性循環的地球溫室
全球暖化造成的氣候變遷,使得亞馬遜河流域遭受暴風雨侵襲的頻率增加。2005年1月,數個暴風雨侵襲這個區域,造成大量樹木死亡。當時並未精確估算遭摧毀的林木數量。最近,以美國紐奧良杜蘭大學Robinson為首的研究團隊,利用田野與衛星的資料分析當年暴風雨對亞馬遜河流域的衝擊效應。

結果發現,光是在馬瑙斯(Manaus)這個區域,就有約30~50萬棵樹木被暴風雨摧毀,相當於此區域一年內森林砍伐數量的30%。以此推算,整個亞馬遜河流域共有約5億4200萬棵樹木死於2005年的暴風侵襲,約為此區域一年中生物質量的23%。研究人員認為,因為溫室效應帶來的強烈氣候,造成地球上大量樹木的銳減,也使得地球碳排放量明顯地增加,如此更加速全球暖化的現象。

測行星質量有妙招
想知道如何計算行星質量嗎?以往測量地球附近行星的質量,是利用經過行星的太空船所產生的重力效應估算出來的。而現在澳洲國家天文台的天文學家Champion和他的同事,利用波霎(pulsar)的時間差,發展出可以精確量測行星質量的新方法。

波霎是中子星釋放出的週期性脈衝信息。恆星系統中,星體質量排列的轉換,會影響波霎到達時間。利用過去數年4個波霎到達時間的星曆資料,研究人員成功地量測水星到土星之間的行星質量。測出來的結果與伽利略號太空船所得到的一致,而較先鋒號與航海家號所測量的更為精確。利用太空船只能量測單一行星體的質量,而用波霎的方法還可以同時精確估算行星與其衛星系統的總質量。這樣的方法,在未來發展星體質量測量系統,有無限的潛力。

基因療法治貧血
β-地中海型貧血與鐮刀型貧血症這類普遍的遺傳性血液疾病,是因為異常的β-球蛋白造成不正常的紅血球所引起,患者往往終其一生須仰賴輸血。最近一項研究指出基因療法可治療嚴重的地中海貧血症。

約十年前基因療法第一次應用到臨床,當時用反轉錄病毒攜帶欲表現的基因,感染患者的骨髓造血幹細胞,希望患有嚴重遺傳性免疫疾病的病童能自行表現該基因以根治疾病,可是因為病毒造成其他跟癌症有關基因不正常表現,有的病患反而得到白血病,類似的試驗因此喊卡。

新的試驗改用反轉錄病毒中的慢病毒HIV當作基因載體,將β-球蛋白的基因送入病患體內,經過33個月的基因轉殖治療,一位男性成年病患已經長達21個月不用依賴輸血,為該疾病的基因療法開啟新的一頁。

遊戲助決策
之前的研究已發現經常玩動作遊戲(例如射擊遊戲)的人,感覺與知覺測驗的成績都較好。美國羅徹斯特大學的Bavelier等人推測,這樣的結果是因為電動遊戲可以增進玩家在有限的線索下,快速並正確決策的能力。

研究人員請11位有玩動作遊戲與12位沒有接觸遊戲的志願受試者,觀看一組隨機移動的點後,決定這些點總體的移動方向,另一個實驗則是測驗受試者覺得那一側耳朵聽到白色噪音。結果在兩個測驗中,有玩遊戲的人都比沒有的人回答得更快更正確。研究者認為,有玩遊戲的人有較佳的概率推理能力,這是一種根據不確定的資訊而做決定時所進行的推理。有趣的是,原本沒玩遊戲的人,經過50個小時射擊遊戲的訓練後,他們的決策能力也提升了,不過玩非動作性遊戲並不能增進決策力。

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