【鼠科學】恭喜背後，年獸傳說的真相究竟是……？

32年前(1983年)，美國開始禁止與其他男性有性行為的男性捐血，目的是避免HIV 傳播，而這項禁令在32年之後終於取消了。

美國食品與藥物管理局 FDA 週一(12/21)決議，男同性戀可以捐血，但必須在他上次和男性性交的12個月之後。不過若是有血友病或其他血液凝結不正常的疾病依舊禁止捐血，以免因為大針筒造成任何傷害。美國FDA表示他們小心檢視過所有最新的科學證據來支持這次的政策修改。包括英國跟澳洲也都有同樣的12個月的推遲捐血限制。FDA也表示他們至今的政策努力使得經由血液傳染的HIV減少了許多，從每2,500例中就一起，到147萬例中才一起。

儘管如此，許多倡議者、政治人物跟醫療工作者認為這項新政策依舊充滿歧視。他們認為此政策忽視HIV檢測技術的科學，延續了「男同性戀跟雙性戀就是危險的」刻板印象。例如，已婚的男同性戀在與單一配偶的關係中，無法捐血，但性關係複雜的異性戀男性，就算過去一年有數百個異性戀伴侶，一樣可以捐血。

資料來源：

FDA Overturns a 30-Year Ban on Blood Donations by Gay Men

FDA drops lifetime ban on blood donations from gay and bisexual men
圖片來自：Advocate

延伸閱讀：台灣的男同性戀可以捐血嗎？

雨下不停怎麼辦？水稻雖然長在半水半土的水田環境，然而，如果秧苗被「滅頂」太久，仍會因缺氧而死。因此，每次颱風或豪雨來襲，總是讓稻農們特別憂心，深怕水患帶走長期耕耘的心血，也恐造成臺灣稻米產量的損失。

中央研究院農業生物科技研究中心施明哲特聘研究員，與生物化學研究所何孟樵助研究員合作，結合植物生理學及生物物理學，找到水稻偵測、啟動對抗淹水逆境的機制，並發現其中的關鍵蛋白質─SUB1A-1如何不被氧化分解，進而保護水稻挺過淹水逆境。此研究成果有助進一步掌握水稻的抗淹水機制，並已於今（2019）年2月初刊載於《美國國家科學院院刊》（PNAS）。

為了對抗淹水逆境，部分在來米品種會仰賴一個名為SUB1A-1的重要蛋白質求生。帶有這個蛋白質的水稻就算遭遇淹水，仍可以泰然處之。如同一隻進入冬眠的熊，稍稍暫停生長、保存能量，等待大水退去的一天。即便淹水的時間長達兩個星期，只要大水退去，秧苗依然能繼續生長。

SUB1A-1的發現，讓稻農更有信心面對淹水，但令研究人員好奇的是，SUB1A-1究竟如何啟動水稻細胞中的抗淹水功能？

何孟樵助研究員表示，本研究首要發現，當水稻遭遇淹水逆境時，其細胞內的SUB1A-1是其實只是一系列「抗淹水機制」的開始。因為SUB1A-1會啟動另外兩個重要的蛋白質，名為ERF66與ERF67。透過這兩個基因作用，還會再進一步啟動更多相關基因，進入抗淹水的「緊急狀態」，幫助水稻度過水患。

更重要的是，研究團隊證實，在ERF66與ERF67這兩個轉錄的蛋白質序列中，有一段特殊的「降解決定區域（N-degron）」，就像內建一台淹水警報器，可以偵測水稻是否已遭遇淹水，並決定要不要啟動對抗淹水的應變機制。

在一般情況下，降解決定區域會與細胞內的氧氣發生氧化作用，進而讓ERF66與ERF67都被分解消滅；但是，一旦秧苗被大水滅頂，細胞內形成了「缺氧」的環境，便因為該區域不再發生氧化作用，ERF66與ERF67得以繼續運作，啟動後續的抗淹水基因群，幫助水稻挺過淹水逆境。

研究團隊推測，水稻即是仰賴此一「SUB1A-1／ERF66／ERF67系統」，感測淹水所造成的缺氧環境，進而啟動體內相關的抗淹水機制。

研究團隊也推測，SUB1A-1蛋白質，是藉由其自身特殊的3D立體結構，將其降解決定區域遮蔽起來，使其不會被氧化、分解。除了在淹水時啟動稻米的保護機制，而在非淹水的時候，SUB1A-1也同樣利用這個特殊的結構，讓自己持續運作，幫助稻米對抗乾旱、活性自由基、缺光等其他的環境逆境。

現今的氣候變遷大大增加未來糧食危機的可能，過去研究雖已發現SUB1A-1可有效幫助水稻抗淹水，但對其機制卻不了解。本次研究團隊進一步發現，SUB1A-1獨特的抗淹水方式，將有助於了解水稻是如何應對淹水逆境而存活，甚至，可以用來找尋其他經濟作物是否有同樣的抗淹水機制，並對其生長、抗逆境有更精準的掌控。

• 本篇論文已於2月5日刊載於《美國國家科學院院刊》（PNAS），文章標題為：Regulatory cascade involving transcriptional and N-end rule pathways in rice under submergence。本研究由本院、科技部與臺灣蛋白質計畫支持。
• 本文改寫自中研院新聞稿

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• 匍匐委陵菜。圖／wikipedia
• 文/李知咸

動物在面對競爭時，會依據自己的相對優勢來採取「對抗」、「躲避」與「忍受」等行為。例如當對手又高又壯時，動物們更易於「放棄對抗」，轉而選擇「躲避」或「忍受」。那植物呢？是否也會出現相似的行為呢？

德國蒂賓根大學演化與生態研究所的生物學家們發表在 Nature Communications 的研究發現，植物有辦法根據競爭對手的體型高度以及枝葉疏密程度，來做出多元的決策以謀求生機。換言之，植物具有評估鄰近對手競爭力，進而優化自己、在生存競爭中脫穎而出的能力。

植物事實上能夠藉由各種線索來察覺周遭其他競爭者的存在。例如：當光先通過其他植物的葉片再照到下層植物時，照光量以及紅光－遠紅外光的比例（R：FR）¹會降低。這會引發植物產生不同的反應：

一種是對抗性垂直生長，透過快速生長來遮蔽鄰居；另一種則是促進自身的陰影耐受度（Shade tolerance）來掙扎求生。而某些主要以無性生殖為主的植物（clonal plants）²，還有第三種反應──改變生長方向，以遠離其鄰居。

此研究的主要作者 Michal Gruntman 教授表示：「這三種反應在文獻中都已有詳盡的記載，而我們還想知道，植物是否能根據自己與對手的相對體型、枝葉疏密程度做出合宜的選擇。」

為了回答這個問題，研究人員使用一種無性系植物──匍匐委陵菜（Potentilla reptans）³ 作為實驗對象，並且設置了光競爭情境。他們使用垂直的透明綠色濾光片，來同時降低光量以及紅光－遠紅外光的比例，以模擬植物競爭光源的實境。藉由改變綠色濾光片的高度以及密度，研究人員可以提供這些植物不同的光競爭場景。

實驗結果發現，匍匐委陵菜確實可以根據競爭者來做出最佳的決策。當對手矮小且枝葉茂密，限制了匍匐委陵菜的水平生長時，大多出現了對抗性的垂直生長。而當對手又高又密，使得植株既無法在高度上競爭也無法從橫向躲避，則植株大多會忍受陰影。若是面對高但稀疏的對手，亦即橫向躲避成為唯一的生存方式時，大多數的匍匐委陵菜也出現了橫向躲避的行為。

這項研究揭露了植物可以藉由評估鄰近競爭者的密度以及競爭力來量身打造相應的手段，「對於生長在高度異質性環境的植物來說，能因應不同需求而做出最佳決策尤為重要。旁邊的植物可能會有不同的大小、年齡以及密度，需要選擇最佳的戰略來謀求生機。」Gruntman 教授說。這項研究提供了植物能夠整合環境中複雜資訊並做出應對的新證據。

註解：

1. 紅光－遠紅外光比例（R:FR）：一般光線中都有紅光與遠紅外光，植物葉片能吸收紅光但遠紅外光大多是穿透過葉片，不同的R：FR比例會對植物的生長型態造成不同影響。
2. 無性系植物（clonal plants）：透過無性生殖或複製而來的植物，彼此基因相同。能行無性生殖的植物並非不能有性生殖，通常會因環境決定生殖方式。
3. 匍匐委陵菜（Potentilla reptans）：薔薇科委陵菜屬的植物，在西伯利亞、中亞、非洲北部、歐洲到俄羅斯以及中國新疆都有分布。生長在海拔 500~600 公尺之間的田邊潮溼地帶，目前未有人工栽培。

參考資料

• Michal Gruntman, Dorothee Groß, Maria Májeková, Katja Tielbörger. Decision-making in plants under competition. Nature Communications, 2017; 8 
• Science Daily: Plants reveal decision-making abilities under competition
• Wikipedia: Potentilla reptans.
• 中興大學生物系統工程研究室陳加忠:光線光譜與植物光合作用的關係。

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