chang-tien-hsien-06

wild type(WT)列為帶有 Prp28 的正常酵母菌細胞,在不同溫度下的生長情況 (每個溫度下又分成不同濃度的酵母菌樣本)。不管 20 度、22度、28 度,正常酵母菌都長得很好。Anc = 還沒有經過演化的 「老祖宗」 (Ancestor) 細胞,Prp28 已被去除,因此活力很低,特別是 20 度長得最差。其他 EvX 列則是從這種老祖宗細胞開始,循著不同演化路徑的結果。經過一代代培養,Ev3 列的細胞與 wild type 列生長情況一樣,代表這些細胞已經恢復活力,新突變把酵母菌救回來了,其他如 Ev6、Ev9 列也是同樣情況。
圖│張典顯

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一開始的白色細胞均為失去 Prp28 的酵母菌,活力非常差,但細胞分裂可能出現有利突變(紅色細胞),活力和繁殖力較好,如果繼續繁衍,紅色細胞會取代其他活力和繁殖力差的白色細胞,白色細胞越來越少。一代代傳下去,最後幾乎只剩下紅色細胞。
圖│研之有物(資料來源│張典顯)

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DNA 基因不是呈連續性的,中間穿插一些不需要的片段稱為內含子 (introns),轉錄後的 RNA 必須剪去中間不需要的部分,把有用片段接起來,變成信使 RNA (mRNA),細胞才能根據它製作蛋白質。
圖│研之有物(資料來源│張典顯)

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生物所有基因的資訊全部是在 DNA 上,好比身上的「硬碟」。細胞要使用這些資料時,必須把細胞核裡的 DNA 的資訊,轉錄成為 RNA—-好比用「隨身碟」把硬碟資料拷貝出來。接下來,RNA「隨身碟」的資訊進入細胞質,進行轉譯,製造各種蛋白質,好比把隨身碟內的資料列印成實體文件。
圖│研之有物(資料來源│張典顯)

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顯微鏡下的酵母菌, 90 分鐘即可產生一個世代,非常適合進行演化實驗。
圖│維基百科

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張典顯,中研院基因體研究中心研究員,他發現酵母菌去除必要基因,仍然能夠絕處逢生的演化奧秘。
圖│研之有物

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馬徹,中研院基因體研究中心研究員暨化學生物學組執行長,為翁啟惠院士領導研究團隊重要成員,致力於開發廣效性流感疫苗。
圖│研之有物

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博士後研究員廖心瑜將來自兩種不同病毒株 (H5和H1) 的蛋白質,結合成一個頭部含有共通 H5 序列、枝幹含有共通 H1 序列的嵌合蛋白,再輔以上述的單醣化技術 (藍色為醣類),研發出「單醣化嵌合血凝集素蛋白疫苗」,可預防各種異株和亞型的 A 型流感病毒感染人體。
圖│研之有物 (資料來源│廖心瑜)

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圖│研之有物 (資料來源 │馬徹)

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HA 醣蛋白結構,藍色部分即為醣面具,左圖為原本布滿醣分子的結構,右圖為研究員拿掉絕大多數醣分子後、還原 HA 的真面目。
圖│研之有物 (資料來源│馬徹實驗室)

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WHO 每年會從 B 型流感病毒、A 型流感病毒第一群、第二群的病毒株中,分別選出可能流行的病毒株,將它們放進雞蛋中培養,再經過純化、去活性、提煉等等步驟,製作成流感疫苗。如果猜對了,人們只要打過疫苗,就能不致染病或減輕病情,但如果猜錯了,疫苗保護力大減,恐將引發大流行。
圖│研之有物 (資料來源│馬徹)

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流感病毒直徑約 80~120 奈米,因為是 RNA 病毒,非常容易變異。入侵細胞全靠外套膜上兩種醣蛋白:一種是血凝集素(Hemagglutinin,簡稱 HA),能幫助病毒黏附宿主細胞,一種是神經胺酸酶 (Neuraminidase,簡稱 NA),幫助病毒在宿主細胞內繁殖後離開、持續在宿主體內擴散。
圖│iStock