科學人(第2期/2002年4月號)
作者：SA
譯者：譯者群
出版日：2002/4/1
定價：220元
優惠價：99元
規格
裝訂: 平裝
尺寸:27 x 21 x 0.50 Cm
頁數:108頁
內容簡介
神奇的DNA晶片
DNA晶片在分析組織樣本後，會產生特定的點狀圖樣。有朝一日，這些圖樣的個別差異，可幫忙醫生針對不同病人的特殊需求，對症下藥。
撰文／佛蘭德（Stephen H. Friend）史托頓（Roland B. Stoughton）
翻譯／潘震澤
「DNA 晶片」這個新奇的研究工具，能夠從分子角度闡明健康和疾病的根源，並加速新藥的開發。
這項工具的發展將促使「量身訂做」的醫療方式得以早日取代一視同仁的健康照護。多數「瀰漫性大型B細胞淋巴瘤」的患者對於標準治療的反應，一開始都不錯，但超過半數的病例，腫瘤很快又會復發，而且來勢洶洶，奪人性命。長久以來醫生就猜測：不同病人之所以會有不同反應，是因為該疾病不只一種，由不同的分子缺失所造成。直到兩年以前，研究人員還無從得知：哪個病人染上的是最惡性的一種，需要採用最冒險、也最徹底的治療。
然而， DNA 微陣列這項傑出工具的問世，打破了僵局。這項又稱為DNA 晶片的技術，使得美國國家衛生院及史丹佛大學等地的研究人員在檢驗病人時，可根據惡性腫瘤細胞中數百個基因所表現的整體活性圖樣，就能分辨出病人屬於長期還是短期的存活者。該項成果將發展出診斷用的檢驗法，有助於找出高危險的病人。
DNA微陣列最早於1996 年引進市場，目前已是新藥開發研究的主力，有超過20 家的公司提供晶片產品，或是生產用以解讀DNA 微陣列資料的儀器或軟體。這些工具將徹底改變科學家所使用的方法，進行體內正常細胞運作及疾病分子缺失的探索。這些產品也可望發展出許多更快、更正確的疾病檢驗法，幫忙醫生達到個人化醫療照護的理想。換言之，可以針對每個病人特定的疾病種類，進行量身訂做的治療，並為這些病人選擇最有效、但副作用卻最輕微的藥物。
這些微陣列有好幾種形式，都是用來評估組織樣本的基因組成。它們由一整批單股的DNA 分子所組成（稱為探針），固定在一片比指甲大不了多少的晶片上。這些晶片都利用了DNA 分子一項相當方便的特性，也就是互補鹼基之間的配對，來達其目的。
DNA 是組成人體細胞中三萬多個基因的物質，其編碼序列構成了蛋白質的藍圖。它由四個基本單位所構成，通常以其中不同鹼基的第一個字母稱呼，也就是A、C、G、T。一條DNA上的鹼基A，只會與另一條DNA 上的T 配對（是為A的互補）；至於C只與G配對。因此，若是取自某組織樣本的DNA 分子可與晶片上帶有ATCGGC 序列的探針結合，就可得知該樣本分子帶有互補的TAGCCG 序列。DNA的表親RNA與DNA結合時，也遵循相同的配對原則；因此與晶片上DNA產生結合的RNA分子，也可由同樣原理得出其序列。
多年來，鹼基的互補配對反應是許多生物檢驗法的基礎；但讓人吃驚的是，DNA 微陣列可在單一晶片上檢測數以萬計的這項反應。這項做法之所以可行，是因為晶片上每一條探針（無論是一條基因或是一小段的編碼序列）都分別坐落在晶片上畫成棋盤式的指定格子裡；同時，加到晶片上的待測DNA 或RNA 分子，都攜帶螢光或其他種類的標幟，可直接利用掃描器判讀。掃描後得出的原始數據，則經由電腦轉換成以顏色區分的資料。
科學家仰賴DNA 微陣列，進行兩件目的截然不同的事。一種是稱為「基因型定性」的應用，做法是將組織樣本的DNA 與晶片上的DNA 加以比較，以檢定出樣本中存在哪些個基因，或是用來解開尚未定序的一串DNA 的編碼。但目前研究人員除了使用這個技術來確定基因的存在及序列外，同時還用它來評估基因的表現，或是說基因活性的高低。基因表現指的是從DNA轉錄成信使RNA（mRNA）、然後再轉譯為蛋白質的過程。mRNA分子是基因的移動式複本，用作合成蛋白質的模板。
DNA晶片在分析組織樣本後，會產生特定的點狀圖樣。有朝一日，這些圖樣的個別差異，可幫忙醫生針對不同病人的特殊需求，對症下藥。
撰文／佛蘭德（Stephen H. Friend）史托頓（Roland B. Stoughton）
翻譯／潘震澤
「DNA 晶片」這個新奇的研究工具，能夠從分子角度闡明健康和疾病的根源，並加速新藥的開發。
這項工具的發展將促使「量身訂做」的醫療方式得以早日取代一視同仁的健康照護。多數「瀰漫性大型B細胞淋巴瘤」的患者對於標準治療的反應，一開始都不錯，但超過半數的病例，腫瘤很快又會復發，而且來勢洶洶，奪人性命。長久以來醫生就猜測：不同病人之所以會有不同反應，是因為該疾病不只一種，由不同的分子缺失所造成。直到兩年以前，研究人員還無從得知：哪個病人染上的是最惡性的一種，需要採用最冒險、也最徹底的治療。
然而， DNA 微陣列這項傑出工具的問世，打破了僵局。這項又稱為DNA 晶片的技術，使得美國國家衛生院及史丹佛大學等地的研究人員在檢驗病人時，可根據惡性腫瘤細胞中數百個基因所表現的整體活性圖樣，就能分辨出病人屬於長期還是短期的存活者。該項成果將發展出診斷用的檢驗法，有助於找出高危險的病人。
DNA微陣列最早於1996 年引進市場，目前已是新藥開發研究的主力，有超過20 家的公司提供晶片產品，或是生產用以解讀DNA 微陣列資料的儀器或軟體。這些工具將徹底改變科學家所使用的方法，進行體內正常細胞運作及疾病分子缺失的探索。這些產品也可望發展出許多更快、更正確的疾病檢驗法，幫忙醫生達到個人化醫療照護的理想。換言之，可以針對每個病人特定的疾病種類，進行量身訂做的治療，並為這些病人選擇最有效、但副作用卻最輕微的藥物。
這些微陣列有好幾種形式，都是用來評估組織樣本的基因組成。它們由一整批單股的DNA 分子所組成（稱為探針），固定在一片比指甲大不了多少的晶片上。這些晶片都利用了DNA 分子一項相當方便的特性，也就是互補鹼基之間的配對，來達其目的。
DNA 是組成人體細胞中三萬多個基因的物質，其編碼序列構成了蛋白質的藍圖。它由四個基本單位所構成，通常以其中不同鹼基的第一個字母稱呼，也就是A、C、G、T。一條DNA上的鹼基A，只會與另一條DNA 上的T 配對（是為A的互補）；至於C只與G配對。因此，若是取自某組織樣本的DNA 分子可與晶片上帶有ATCGGC 序列的探針結合，就可得知該樣本分子帶有互補的TAGCCG 序列。DNA的表親RNA與DNA結合時，也遵循相同的配對原則；因此與晶片上DNA產生結合的RNA分子，也可由同樣原理得出其序列。
多年來，鹼基的互補配對反應是許多生物檢驗法的基礎；但讓人吃驚的是，DNA 微陣列可在單一晶片上檢測數以萬計的這項反應。這項做法之所以可行，是因為晶片上每一條探針（無論是一條基因或是一小段的編碼序列）都分別坐落在晶片上畫成棋盤式的指定格子裡；同時，加到晶片上的待測DNA 或RNA 分子，都攜帶螢光或其他種類的標幟，可直接利用掃描器判讀。掃描後得出的原始數據，則經由電腦轉換成以顏色區分的資料。
科學家仰賴DNA 微陣列，進行兩件目的截然不同的事。一種是稱為「基因型定性」的應用，做法是將組織樣本的DNA 與晶片上的DNA 加以比較，以檢定出樣本中存在哪些個基因，或是用來解開尚未定序的一串DNA 的編碼。但目前研究人員除了使用這個技術來確定基因的存在及序列外，同時還用它來評估基因的表現，或是說基因活性的高低。基因表現指的是從DNA轉錄成信使RNA（mRNA）、然後再轉譯為蛋白質的過程。mRNA分子是基因的移動式複本，用作合成蛋白質的模板。
目錄
專題文章【資訊科技】 插上插頭就可以連上網路！ 撰文╱吉布斯 翻譯╱江坤山
如果可以用電源線傳輸數位資訊，未來只要輕鬆地插上電源插頭，就可以將所有具備網路功能的家電用品統統連上網路，不需大費周章另外佈線！
【封面故事】 神奇的DNA晶片 撰文／佛蘭德、史托頓 翻譯╱潘震澤
將DNA排排坐鑲在晶片上，就成了妙用無窮的DNA晶片。它可以同時完成成千上萬個分子反應，偵測出細胞中的特殊基因與組織樣本中的基因活性。所有的生物檢驗技術，都將因DNA晶片的誕生，而徹底改頭換面
【古生物學】 馬達加斯加中生代的祕密 撰文╱佛林、威斯 翻譯╱王道還
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【延伸閱讀】 中生代三磨楔齒哺乳動物的演化故事 撰文／羅哲西
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【延伸閱讀】 行星環探祕 撰文／葉永烜
【心理學】 電視癮，真有其事！ 撰文／庫貝、契克森米哈賴 翻譯╱齊若蘭
看電視上癮？真是駭人聽聞。以往科學家都把研究重心放在電視節目的內容是否影響收視者的行為與心理；現在科學家發現，原來「螢幕本身」也有著讓人成癮的吸引力。
【特別報導】 公平壓倒一切？！ 撰文／西格蒙德、費爾、諾瓦克 翻譯╱齊若蘭 審訂╱李國偉
每個人似乎都總有一點自私，在物競天擇的演化理論下，自私顯得益加合理，但奇怪的是， 社會上隨處可見與人為善的利他行為。這些行為違反演化論嗎？合乎經濟利益嗎？與公平又有什麼關係？生物學家與經濟學家將給你答案！
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