2009年1月5日

一月紀聞國內篇--2009.1(469)

中研院解開「棕矮星」形成關鍵
12/15 棕矮星(browndwarf)亮度低觀測不容易,天文學家一直對於它的形成方式爭論不休,這次中研院研究團隊與美國學者合作,揭開「棕矮星」形成的關鍵,這項發現備受國際學術界注目。

「棕矮星」是質量恰好介在恆星與行星之間的天體,不過它的誕生到底是像恆星一般,藉由氣體雲的重力坍縮而誕生?或是與行星相似,先透過岩石類物質的不斷累積,直到擁有足夠強的重力後,再把周遭的氣體吸附過來而誕生?中研院天文物理研究所與美國天文學者研究團隊合作,藉由中研院與美國史密松天文台合作興建的天文觀測儀器「次毫米波陣列」(Submillimeter Array,簡稱SMA),觀測到一個稱為「ISO-Oph 102」的天體,向外流出由一氧化碳組成的分子流。類似這樣向外流出的分子流, 一般是只會出現在年輕恆星或原恆星的特有現象。所以推論「棕矮星」的形成類似年輕恆星的縮小版。

中研院辜品高博士說:「普通棕矮星是非常暗的,質量比較低,不容易被看到,這次能夠看到它形成時候,跟普通年輕的恆星形成一樣,有所謂的噴流、物質流,從剛形成的天體噴出來,所以我們認為,棕矮星的形成,就從結構來講,就它的形成可能跟普通恆星形成是差不多的。」

基因修復機制 滅火器兼警報器
11/24中研院生醫所發表研究成果,研究團隊成功找到基因修復與監測機制,細胞在面臨微小傷害時,監測機制的警報器立即啟動,通知身體的修復蛋白趕快「滅火」。這項發現有助癌症預防及藥物研發。

中研院生醫所研究員沈志陽指出,人體細胞隨時受到各種來自內在與外界的傷害,例如曬太陽、空氣汙染,甚至呼吸產生的自由基。但細胞不會坐視這些傷害,身體的「基因自動修復」系統會降低傷害。自動修復系統還可防止基因突變或癌症的發生。

細胞修復蛋白好比「滅火器」、監測檢查蛋白如同「火警警報器」,能夠更有效的監測基因體的傷害,並通知啟動基因修復系統,趕快到受傷的區域「滅火」。

研究團隊發現,ATM-Chk2與ATR-Chk1是兩主要監測檢查蛋白,一個掌管DNA斷裂,一個負責監測DNA上的大型突變結構;當人體面對結構較小、數量非常龐大、來自細胞內部的自然傷害時,細胞會發展出鹼基切除修復系統。

此外,ATM-Chk2扮演雙重把關角色,同時監測DNA斷裂及鹼基切除修復系統;當細胞遇到小型突變傷害,它就被啟動,立即快速修復基因體。ATM-Chk2異常,將使婦女罹患乳癌風險增加一倍以上。

這項研究將進一步運用在調控監測蛋白活性,降低癌症用藥的抗藥性,作為新藥研發的關鍵資訊。

神奇新菌株 讓汙水發電
11/27細菌能讓汙水發電,是真的!海洋大學海洋生物研究所教授劉秀美,從煉油廠冷卻管中分離出來的一株新的菌種,可將汙水中有機毒劑分解,還能同時發電。

劉秀美與學生陳智宏博士從煉油廠冷卻管中分離出來的「兼性厭氧鐵還原菌」,命名為Shewanella decolorationis NTOU1,此細菌能分解有機汙染物,將汙水中有機酸或有毒的染劑分解,包括常見的偶氮染劑(剛果紅)及三苯甲烷染劑(結晶紫、孔雀綠、甲基紫)等;同時又可以發電,可利用來做微生物燃料電池。在相同培養條件下,經過400小時培養後,放電量比之前文獻中常用的另一類厭氧鐵還原菌株高出六倍以上。

此菌株對溫度的耐受範圍較廣,是一株既環保又產能的細菌,目前已申請專利,未來應用在工業上,將成為開發替代能源的新星,例如未來可供汙水處理廠的發電或照明之類用電,將可節省不少用電。

有機合成化合物 抗癌新藥展新機
12/2成功大學理學院化學系特聘教授吳天賞,利用有機化學方法合成數種化合物,可有效抑制腫瘤細胞生長,開啟抗癌新藥發展的新契機。

從事中草藥研究三十餘年的吳天賞,從厚殼桂及稜果榕等植物,順利分離出菲并吲哚啶生物鹼這類具抗癌功效的化合物,他進一步用化學方法合成出antofine(1a)、deoxypergularine(1b)及其中間產物,並針對肺癌、乳癌、鼻咽癌及多重抗藥性鼻咽癌細胞株進行的細胞毒殺活性測試,結果發現antofine(1a)對前四種癌細胞株均有極佳的細胞毒殺活性。未來將著手於更詳細的藥理活性,和對動物毒性與安全的試驗。

雜交種為何不孕 酵母研究揭密
12/16馬跟驢所生的騾,為什麼無法生育?中研院分生所呂俊毅領導研究團隊,利用不同「種」酵母菌雜交,解開種化機制之謎,成果發表於頂尖的《細胞》期刊。

利用Sb和Sc兩種酵母菌雜交再比對染色體,研究人員找到分別位於細胞核和粒腺體的關鍵性「種化」基因AEP2和OLI1,這兩種基因必須來自同種生物才能互動運作。但雜交種的基因源自不同種,導致粒腺體無法生產細胞所須的能量,使酵母菌無法進行有性生殖。研究團隊認為,不同生物可能有不同種化基因配對,但雜交種不孕的原因,很可能跟酵母菌擁有相同的機制。

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