超過半世紀以來，生物課本一定會提到DNA由四個「字母」組成：A、T、C、G，不過現在科學家成功將新的「字母」新增到細菌中，而且和「天然」DNA一樣，在實驗室中具有轉錄、轉譯的生物功能。

加州斯克里普斯研究所（Scripps Research Institute）的生物學家羅莫斯伯格（Floyd Romesberg）努力15年，終於創造出帶有人造DNA「字母」的細菌，他說：「我們現在有一個帶有更多遺傳訊息的活生生細菌」。相關的研究成果發表在這一期的《自然》期刊。

DNA的四個「字母」其實是四種不同的含氮鹼基（base）：A－腺嘌呤（Adenine）、T－胸腺嘧啶（Thymine）、G－鳥糞嘌呤（Guanine）、C－胞嘧啶（Cytosine）。而且A與T配對，C與G配對，互補的兩股DNA就這樣編成完美的雙螺旋結構（如下圖）。要是能找到互補的兩種分子，並且像這四種鹼基一樣接在磷酸骨架上，理論上就能用新的「字母」寫出新的遺傳密碼。

這個簡單的想法在華生、克里克發表DNA雙螺旋結構不久後，就有科學家提出。不過一直到了1989年，蘇黎世聯邦理工學院（Swiss Federal Institute of Technology）的賓勒（Steven Benner）才和研究團隊將修改後的胞嘧啶（C, Cytosine）植入活體細菌中，讓細菌得以複製帶有「新．胞嘧啶」的DNA。

然而羅莫斯伯格這次的研究成果，又比先前賓勒的「新．胞嘧啶」更稱得上是一個「新字」。研究團隊列出60種有望成為「新字母」的分子，從3600種配對中發現 d5SICS 和 dNaM 最有希望成功（如下圖），特別是這兩種分子又和既有的DNA複製 / 轉錄機制相容，在試管中能轉譯成RNA，也能夠複製。

研究團隊讓這兩種分子合成在細菌質體DNA中，再將質體植入大腸桿菌（E. coli）。這段帶有「新字母」的DNA成功在細菌中複製還有轉錄，而且當細菌分裂時，還會帶著這段獨特的質體一起分裂。未來有可能找到更多能夠充當遺傳密碼「新字母」的分子，甚至整段DNA都不包含自然存在的A、T、C、G。

這項技術對遺傳工程來說，具有提高安全性的應用潛力。舉例來說，如果用來製藥的細菌使用人工「新字母」，那麼當細菌逃逸出實驗室，也會因為在自然界中得不到人造的「字母」，缺乏原料而無法複製繁殖。

羅莫斯伯格的研究團隊正在嘗試「寫出」更多胺基酸「單字」。目前已知的生物都是三個字母為一組「密碼子」（codons），轉錄/轉譯出胺基酸，有了新的「字母」，就有機會設計出能夠轉錄/轉譯更多胺基酸的生物。潛在的應用像是設計出精準毒殺癌細胞的胺基酸來治療癌症，或者具有螢光反應的胺基酸讓科學可以追蹤細胞。

參考資料：First life with ‘alien’ DNA. Nature News [07 May 2014]

研究文獻：Malyshev, D. A. et al. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature13314 (2014).

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• 作者 / 照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《接種流感疫苗，有助降低新冠肺炎死亡率，感染科醫師圖解說明》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔

新冠肺炎 COVID-19 疫情是大家高度關注的問題，不過流感病毒可沒有沉寂，流感會不會出現大反撲，是目前全世界都很關心的議題。臺大兒童醫院黃立民院長表示，流感疫情與邊境管制措施有關，隨著政策的調整，流感再流行的機會相當大。因為已經兩年沒有流行，加上監視結果顯示，流感病毒株已經改變，所以當流感疫情升溫，可能出現大流行。

大家常聽到的「免疫負債」意思就是說，大家為了預防新冠肺炎 COVID-19，所以會戴口罩、勤洗手、保持距離，使得呼吸道感染、腸胃道感染的機會降低，因此一些本來容易得到的傳染病，例如流感、腸病毒等在這兩年都少了許多。黃立民醫師解釋，造成的結果就是，一旦解除防疫限制，民眾開始不戴口罩、洗手頻率減少、社交距離拉近，其他病毒就會開始流行。由於已經連續兩年都較少人感染，可以感染的人數就會變多，這個時候就容易爆發流行，把過去兩年沒有爆發的流行補回來，所以叫做「免疫負債」，像是還債的概念。

「包括法國、紐西蘭，都有觀察到這個現象，一開放邊界，就馬上大爆發」黃立民醫師提醒，「要解決免疫負債，就是要大家趕緊去打疫苗。冬天需要施打的呼吸道疾病疫苗，最強調的還是流感疫苗。」

流行性感冒病毒（Influenza virus）是經由飛沫傳染，感染者的鼻咽部、口腔、還有呼吸道都有病毒，在講話、咳嗽、打噴嚏時，會把病毒噴到環境裡，黃立民醫師說，如果距離一到兩公尺之內，就有機會被飛沫噴到而感染；另外一個模式，叫做媒介物傳染，感染者會污染他的物品，例如杯子、桌面、門把等，如果有人進入這些環境，就可能碰觸病毒而遭到感染。我們生活在城市裡，流感患者可能搭捷運、進餐館，所以扶手、椅子、桌子都可能有病毒，這種傳染模式在大城市相當常見。

流感症狀較嚴重，不同於一般感冒

呼吸道感染可分成兩種，一種叫做一般感冒，一種叫做類流感，黃立民醫師解釋，一般感冒比較輕微，類流感會比較嚴重。類流感的定義，第一個是發燒，第二個是有呼吸道症狀，比如說咳嗽、流鼻水、喉嚨痛等。

類流感跟一般感冒最大的差別就是發燒，成年人得到一般感冒通常不會發燒，如果發燒了，代表狀況比較嚴重，黃立民醫師說，台灣的類流感通常都會伴隨著一些比較不舒服的表現，包括畏寒發燒、全身痠痛、倦怠感、劇烈頭痛、腰酸背痛，這些都是流感的典型症狀。

流感除了讓人全身很不舒服外，還可能出現嚴重併發症，黃立民醫師說，流感病毒會跑到肺部引起肺炎、跑到心臟造成心肌炎、跑到腦部造成腦炎，其中最常見是肺炎。流感病毒還可能引起繼發性細菌感染，例如在感染肺部以後出現細菌感染。

「由於流感病毒會攻擊我們的組織，造成全身發炎，進而導致患者原有的慢性病惡化」黃立民醫師說，「例如心臟冠狀動脈本來塞了 75%，得到流感之後可能就會塞到 95%，導致心肌梗塞。無論是慢性心臟病、高血壓、糖尿病、慢性腎臟、肝臟疾病，都可能會惡化，甚至導致死亡。」

預先部屬，預防流感

預防流感就跟預防新冠肺炎 COVID-19 一樣，要戴口罩、勤洗手、保持社交距離，減少接觸病毒的機會，黃立民醫師說，另一方面可以在每年冬天施打流感疫苗，提升身體的保護力。因為流感病毒會突變，每一年流行的病毒株都不太一樣，而且流感疫苗的保護力持續時間較短，一般認為大概三、四個月之後效果就漸漸變差了，所以每年需要重新施打。

呼吸道感染發生時常常是兩、三種病原體一起感染，黃立民醫師說，隨著檢驗工具的進步，我們會發現很多人並非只有一種細菌或病毒，而是多重感染。研究發現，新冠肺炎患者亦會同時找到兩種病原，流感與新冠肺炎可能同時感染，而且病情還會加重。

「研究指出，施打過流感疫苗，比較不會被診斷新冠肺炎 COVID-19；而且如果不幸得到新冠肺炎，死亡率也會降低。」黃立民醫師解釋，「因為很多新冠肺炎屬於輕症，如果患者單獨得到新冠肺炎，症狀可能不甚嚴重，而不會就醫。但如果同時得到新冠肺炎和流感，症狀比較嚴重使就醫機率高，也就較容易被診斷出來。」

其實不只流感病毒、新冠肺炎，呼吸道本來就是一個開放的環境，還有多種細菌、病毒都混在裡面，同時遭到兩、三種感染，是很常有的狀況。因此建議可同時接種呼吸道疾病疫苗，例如流感疫苗、百日咳疫苗、肺炎鏈球菌疫苗等，都可降低新冠肺炎死亡率約兩成至三成。

貼心小提醒

五十歲以上，或者是有慢性病，例如心臟病、肝病、癌症、或是服用免疫抑制劑的患者，得到流感時出現重症的機會較高，一定要記得施打流感疫苗，提高保護力。另外，家人之間的傳播是流感病毒很重要的傳染模式，學生是傳播流感病毒的重要族群，所以也需要施打流感疫苗。

黃立民醫師強調，接種疫苗後需要一段時間身體才能產生保護力，建議大家要在流感疫情升溫前趕快施打疫苗！

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