2011年2月24日

一月紀聞國外篇 --2011.01(493)


顛覆生命理論 外星生物探索新方向
1 2 / 2  根據美國航太總署(NASA)的天體生物學最新研究,美國加州優勝美地國家公園莫諾湖(Mono Lake)中存在一種細菌GFAJ-1,此細菌能利用有毒物質「砷」來替代「磷」維持生命運作,整個研究可能顛覆人類尋找外星生命的理論模式,本篇論文發表於Science

一般而言生物利用六種基本的元素(碳、氫、氮、氧、磷和硫),藉由不同的排列方式,創造出各種生命活動。然而,美國航太總署卻發現利用砷的細菌。「我們都對這個發現驚訝不已!」研究團隊的羅納德(Ronald Oremland)表示研究團隊從美國加州莫諾湖中分離出一種細菌,它能利用湖中的有毒物質「砷」進行光合作用及呼吸作用,甚至取代DNA的原料「磷」。實驗初期,研究團隊的沃爾夫西蒙女士(Felisa Wolfe Simon)猜測既然砷和磷在元素表上算是「親戚」,都屬於五價元素,有類似的性質,也許砷能夠取代磷的功能。為了驗證假說,他們利用砷來培養湖中細菌,分離出使用砷而存活的菌種,證實砷作為養分的可能性。

由於研究發表前一天美國航太總署暗示該項發現「將對外星生命證據的尋找帶來衝擊」,造成全球瘋狂,消息公布後亦引發不少正反意見的辯論。其實真正的重點是,過去尋找外星生物的理論中,本是循著基本六種建構生命的元素打轉,如今這項發現提醒科學家重要的事實:千萬別小看生命的無限可能。

返老還童指日可待?
11/28 你我都知道人體的細胞能不停地自我更新,但是為何器官組織卻往衰老發展,導致疾病及死亡?老化過程不曾停止,它令人害怕、厭惡,大部分的人都恐懼變老,如今,我們看到了希望。美國哈佛大學研究團隊在Nature發表的論文表示,他們不僅延緩老鼠老化的過程,更出乎意料地讓老鼠返老還童!

DNA末端的端粒(telomere)是老化過程的關鍵角色,隨著DNA 複製次數增加,它逐漸喪失保護DNA 的能力,導致人體老化。端粒(telomerase)是修復端粒的酵素,只在人體年輕時表現,之後會關閉功能避免細胞無限複製導致癌症。科學家利用一種無法製造端粒的老鼠做實驗,此基因改造老鼠老化速度快,本預期注射端粒後,老化現象會減慢,結果老鼠的器官竟然復原至年輕時的狀態,長出黑色毛髮甚至恢復生殖能力。如果繼續研究,應該有助研發可對人體產生同樣效果的新藥,如果中年人服用這種藥物,可延緩或預防阿茲海默氏症、心臟病與糖尿病,甚至延長生命。然而科學家警告,老鼠的生命週期短,不足以讓癌細胞有足夠時間成長,所以尚未在實驗中發現癌症組織,相較之下,人類的生命週期很長,過多的端粒引發癌症的風險很高,因此人類的返老還童夢仍有漫漫長路要走。【更詳細的內容,請參閱第493期科學月刊】

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