網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策

0

0
0

文字

分享

0
0
0

感染許多病毒的野生植物依然茁壯

威.法
・2013/02/25 ・980字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 499 ・六年級

 

credit: CC by JSmith Photo@flickr

翻譯:威.法

一直以來科學家把病毒當做人類、牲畜和植物的病源來研究,但是根據賓州大學病毒學家在野生植物上進行的研究指出,病毒可能扮演一種合作且友善的角色。「大部分的野生植物都有被病毒感染。」瑪麗蓮.盧欣珂(Marilyn Roossinck)說。瑪麗蓮.盧欣珂是賓州大學植物病理暨環境微生物學系的教授,她已經對超過七千種植物進行過病毒篩檢。

盧欣珂研究的病毒大部分都是新型病毒,不過這些新型病毒與感染作物的病毒有著親緣關係。科學家指出,感染野生植物的病毒種類大約有一半能夠持續的存活在植物體內-而且是永續生存。這些病毒經由種子傳播至植物的下一代。科學家們正在試著了解這些病毒在植物體內到底在做什麼。盧欣珂表示,由於這些病毒太普遍地存在於植物體內,牠們也許在植物的生命之中扮演著什麼角色。

盧欣珂指出,事實上有些研究顯示病毒對植物可以是有益的,這些病毒讓植物更加強壯,並且讓植物在極端的溫度和乾旱中能夠存活下來。盧欣珂今天在美國科學促進聯會 (American Association of Advanced Science) 的年會上發表了她的研究結果。

「大部分的人對病毒的印象是嚴重的疾病和死亡,就像愛滋病毒一樣」盧欣珂說。然而,在她前往中美洲生物多樣性寶庫-哥斯大黎加 (Costa Rica)-的研究旅程中,她發現野生植物在未經管理的情況下,看起來比在管理完善的農場還要健康。

在她的研究中,盧欣珂觀察到在研究駐地大約有一萬種的野生植物生長得很健康。她研究的野生植物包括了食用豆類的豆科植物。但是生長在靠近研究駐地附近的商業作物-瓜類、柑桔類、鳳梨和蘆薈-都不健康。

「當我走進森林,眼前的野生植物皆是鬱鬱蔥蔥。」盧欣珂說。「然而當我走到十公里外的農場,那裡的植物看起來憔悴萎靡。在森林裡,植物身邊有成千上萬的微生物:病毒、真菌和細菌,然而農夫卻極力要除掉所有在作物身上的微生物。也許這之間有什麼關聯。」

事實上,一種常常在森林裡找到的植物病毒也時常出現在周遭的瓜類作物。在瓜類作物身上,這個病毒造成了嚴重的病害,但是在野生植物身上卻沒有造成任何病徵。研究分析指出,這個病毒是由作物上傳染到野生植物身上,但野生植物卻能夠維持健康的狀態。

盧欣珂表示,她對野生植物如何免除罹病感到好奇,希望能夠如法炮製應用到農業上。

資料來源:Wild plants are infected with many viruses and still thrive. 賓州大學新聞報(PENN STATE NEWS) 2013/02/13

相關標籤: 病毒
文章難易度
威.法
9 篇文章 ・ 0 位粉絲


0

9
4

文字

分享

0
9
4

揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

文章難易度
科技魅癮_96
1 篇文章 ・ 2 位粉絲
《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》