2011年5月1日

國際期刊傳真 --2011.05(497)

沉默力量大
沉默突變(silent mutation)指的是當DNA 的序列發生改變,蛋白質的胺基酸組成卻維持不變,例如CTG 突變為TTG時,仍會轉譯為白胺酸 。沉默突變在先前的研究中常被忽略;然而法國科學家Patrick Brest 與其團隊發現沉默突變對克隆氏症(Crohn's disease)的重要影響。

克隆氏症是發炎性腸道疾病,已知一個與免疫相關的基因IRGM其CTG突變為TTG,和克隆氏症的發生有高度相關。研究發現當C突變為T時,雖不影響IRGM的胺基酸序列,卻會影響其蛋白質表現。也發現當腸道感染時miR-196 表現量會上升,miR-196 可完全結合在帶有C 的IRGM之mRNA上,降低其表現量;但不能完全結合在帶有U的mRNA上,無法調控IRGM蛋白質表現量,增加了克隆氏症發生的危險。未來應重視此種突變。液晶的記憶效應
液晶介於固態和液態,同時擁有固態晶體的光學特性和液體的流動特性,其中向列型液晶(nematic liquid crystals)為棒狀的液晶分子作平行排列,只有一維的規則度,是規律度最小、流動性最大,且最被廣泛使用的液晶種類。因此, 秩序性排列(orientational order)是影響向列型液晶的關鍵。

日本東京大學的Araki 與其研究團隊探討當向列型液晶局限於雙連續多孔結構中所產生的效應。電腦模擬發現,挫折效應會導致高密度的拓撲缺陷線滲透多孔結構,而且多數的缺陷線是藉由環繞材料的固體孔隙而穩定形成的。所以施加外部磁場時這些達到亞穩狀態的缺陷軌道可被記憶。此研究顯示當向列型液晶受限於雙連續多孔結構中時可產生記憶效應,將有助於製造更多具有特定幾何形狀的功能性材料。

越熬夜越興奮
睡眠不足對大部分人而言是個不愉快的經驗。但有些情緒沮喪的病人,反而會因為睡眠缺乏而感到興奮。為了更深入釐清這個矛盾的現象,美國加州柏克萊大學睡眠與神經影像實驗室Ninad Gujar 等人,利用功能性磁共振造影(fMRI)探討睡眠與情緒的關係。

27名健康受試者分成2組,睡眠缺乏組為14 位約36 小時沒有睡覺的人,而控制組13 人則維持正常睡眠,接著給受試者看各種影像並評判。結果發現36小時沒睡的人有較高的比例將影像判斷為「愉快」,顯示缺乏睡眠的人情緒上似乎較興奮。而從fMRI 中也發現,睡眠缺乏者腦部對正面或負面的刺激都有比較強烈的反應。或許說明了睡眠不足的人容易因過分樂觀而做出錯誤判斷。所以別因為越熬夜越興奮而忘記了用睡眠來維持健康。

還能抗癌的氯奎寧
氯奎寧(chloroquine)原本是一種普遍用來治療瘧疾的藥。而最近哈佛大學Kimmelman 的研究團隊,又賦予氯奎寧一個新角色─ ─ 對抗依賴自體吞噬(autophagy)機制的胰臟癌。

自體吞噬是一種分解自體細胞的胞器和巨分子,而達到能量再利用的調節代謝機制。有些癌細胞就利用這樣的機制讓自己不斷地增生。研究發現胰臟癌就是依賴自體吞噬的癌症。在胰臟癌細胞中,利用藥物或基因調控去抑制自體吞噬途徑,將導致自由基增加,引發過多的DNA 損傷而讓癌細胞死亡。而氯奎寧就是一種可以抑制自體吞噬機制的藥物。利用植入胰臟癌細胞的小鼠作研究,證明氯奎寧確實具有縮小癌組織的神奇功效。由於氯奎寧是一種對人體安全的藥物,因此未來若將它利用在癌症治療上,實為癌症患者的一大福音。

胰中真有幹細胞
胰臟中存在著可以產生胰島素的幹細胞,如果可以控制這些幹細胞,就可用以取代糖尿病患者體內受損的細胞,將是糖尿病治療上的一大突破。成人胰臟中新生的產胰島素β細胞,是否真的由幹細胞分化而來,其實在科學界中仍是個具爭議性的話題。加拿大多倫多大學的S i m o n Smukler 與他的同僚,從老鼠與人類的組織樣本中分離出「胰臟衍生的多能前軀幹細胞」,這些細胞可以產生胰島素,而且具備和β細胞相同的特性。

研究人員又追溯此老鼠細胞的來源,發現是從胚胎的胰臟分化而來的。移植老鼠或人類的這些前軀幹細胞到患糖尿病的老鼠體內,可有效降低血糖,也能減少因糖尿病所導致的體重降低程度。此發現證實了成人的胰臟的確有可產胰島素的多能幹細胞,為未來的治療提供新的方向。

當彗星撞上環
研究發現土星和木星環上像漣漪般的波紋外觀,是因為彗星碎核撞擊後的結果。美國康乃爾大學的Matthew Hedman 等人,分析土星探測船卡西尼號於2009 年取得的影像,他們特別關注土星環上的波紋,因為這些波紋的波長關係著它們生成的時間。科學家計算出這些波紋是在1983 年產生,認為殞落的彗星殘骸撞擊上土星環的顆粒,造成土星環傾斜以及晃動。由加州SETI 研究院的Mark Showalter所領軍的團隊,根據伽利略號和新視界號太空船所傳回的木星環影像,發現兩種波紋。指出木星環曾被兩個彗星襲擊,第一次發生於1990 年,第二次在1994年,禍首很可能是1994年7月舒梅克–李維九號彗星的撞擊。從這些漣漪中除了可估計撞入行星環的彗星碎片大小,觀察環的晃動還能推測行星的內部結構。

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