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既然羅密歐已經把生命科學應用在生活的各項事例裡了，那我們就來談談2006年的諾貝爾化學獎與生理醫學獎吧。

十月，在這世界上會有一些人在睡夢中被電話吵醒，而且通常會有兩個反應：呆滯以及「最好是...別開玩笑了…」。這些被吵醒的傢伙，都被通知獲得當年度的諾貝爾獎(Nobel Prize)…

今年的諾貝爾生理醫學獎就不用說了，當然跟生命科學有關，很巧的今年的化學獎也與生命科學相關。其實，化學獎跟生命科學相關也已經不是一年兩年的事情了，化學這門古老的科學從煉金術開始發展至今，已經有很多的問題被解開了，現在很多化學上的挑戰其實都已經與生物化學或生物相關了。


""...細胞的本質完全就是個分子問題，跟生物學實在沒啥關係...""

""...畢竟如果你能說細胞跟生物學無關，你也可以說所有的化學不過就是量子力學而已...""
(出處待補，某期知識通訊評論上摘來的。點圖看眼睛會舒服點。)



在生物學上有個很重要的觀念：Central Dogma (中心定理)*，「中心定理」簡單來說就是在說明「基因如何被表現」。我們現在都已經知道所謂的「遺傳資訊」是由「基因」所構成，也知道基因要發生它的功能則必須要透過「蛋白質」來實現。

上述的過程我們稱作「基因表現」(Gene Expression)，這個過程大致如下：
DNA→RNA --這過程我們稱作「轉錄」(Transcription)*
接著RNA→蛋白質 --這步驟我們稱作「轉譯」(Translation)*
所以就是這樣：DNA→ RNA→ 蛋白質

上述的過程，在現在的時空都已經是「常識」了。然而，在老早之前科學家們為了釐清這樣的過程，可是吵了好長的一段時日。在大家爭執不下的狀況下，有個人就站了出來，一步一步慢慢的把整個過程給明確的描述了出來，而且還給了圖片來當作證據(有圖有真相嘛！)。你說，這個人功勞大不大？

所以，2006年的諾貝爾化學獎就給了他 -- Roger D. Kornberg

孔柏格 (自譯)這位仁兄主要的貢獻即在於把「轉錄」*這個非常、非常基礎的觀念給講清楚說明白。他老兄可真算是子承衣缽，他老爹也是諾貝爾獎得主(1959)，研究的就是孔柏格後來講清楚的轉錄機制。

轉錄機制在生命科學中是很基礎也是很簡單的概念，然而，生命科學很多的研究就是建立在這樣的簡單基礎上！如果這些基礎沒有被明確的描述出來，很多後繼的研究也就沒有辦法被延伸出來了。也難怪諾貝爾官網裡頭 對於孔柏格的貢獻是用 fundamental這個字來形容啊！！


2006年的生理醫學獎也是跟轉錄有關。

先前提過，基因的表現必須經過轉錄及轉譯兩個過程。因此，如果我們今天想要阻止某個基因表現，就可以在轉錄或是轉譯的過程中動手腳，讓蛋白質沒有辦法被製造，這樣一來基因也就沒有辦法發揮功能了。

相反的，如果我們想要增加某個基因的表現(增加某種蛋白質)，也可以在轉錄或轉譯的過程中動點手腳。例如我們可以增加RNA的數量，RNA數量增加後，照理說也就可以製造出比較多的蛋白質來了。

通常是這樣的。
但是，有些人就是很倒楣。

「照中心定理來看，增加RNA也應該會增加蛋白質的呀！而且很多人都是這樣做的啊！為什麼我們不是這樣？」(以上為設計對白) 這些倒楣鬼對於這樣的現象百思不解，所以他們就做了研究，並且把結果發表在 Nature這本期刊上。(有你的，40多點的期刊耶…)

這兩位倒楣的仁兄，一位叫 Andrew Fire，一位叫Craig Mello，也是2006年的諾貝爾生理醫學獎得主。

從他們發表在 Nature上那篇關鍵的報告，到今年(2006)也不過八年的光陰。他們的研究成果居然可以在短短的八年內就獲得這科學上莫大的肯定，可以想見他們的貢獻有多大了。

法爾與美洛(Fire and Mello, 自譯)兩位的貢獻稱為 RNA interference (RNA干擾機制，簡稱 RNAi)。還記得剛剛提過的轉錄、轉譯兩個過程嗎？理論上，只要能夠增加RNA的量，就可以看到蛋白質增加，並且可以藉此觀察該基因的功能。理論上是如此，而且實務上通常也是如此。

這兩位仁兄為了觀察線蟲基因表現的調節，所以把某種RNA打進那可憐的線蟲裡。照他們原先的研究，打進線蟲裡的那種RNA並不會對線蟲造成行為上的影響。某天，他們又要打線蟲了，只是這次除了常用的RNA外，另外又加了可以與那常用的RNA「互補」的另一段RNA進去。這次，他們看見那可憐的線蟲開始抽搐…

之後，他們開始了一連串的相關研究，他們發現「雙股的」*RNA反倒會造成原先要觀察的基因不會表現，也就是影響到蛋白質的合成。

他們的研究解釋了很多基因調節上的謎團，可以說是為中心定理做了很重要的註解。此外，他們的研究除了在基礎生物學上佔有重要地位外，在生物醫學與分子生物學上也有很大的應用貢獻。

在2000年左右，人類的DNA(人類基因組定序計劃，HGP)都已經被解出來了。然而，解出來是一回事，但是「怎麼讀」則又是另一回事了。怎麼說呢？就像翻譯我們看不懂的外文書一樣，我們可以藉由字典等工具把每個字都翻出來，然而單字都翻出來了，卻發現你根本看不懂這句話在說什麼。(有點像把整句英文交給翻譯機去翻，結果通常都不忍卒睹)

因此科學家們想出了一種方法，藉由把某種基因給「剔除」的方式，來觀察動物(或細胞)的狀況有何改變，並且由改變所造成的狀況，去「猜」基因的功能。

在以前，如果我們要觀察某個小鼠身上的基因功能時，就必須要花費一堆的時間及人力、物力，去製造出一批缺乏該種基因的老鼠 (Knockout mice)。(製造的過程中還得配種配個半死，萬一有個閃失，就得擔心畢業論文有沒有東西可以寫了) RNAi的技術出現後，我們就可用比較方便的方式來「剔除」我們感興趣的基因，進而觀察可能造成的結果了。

此外，在醫學上RNAi也提供了另一種治療的可能性，可以藉由RNAi的特性去阻止某些基因的過度表現，以提供另一種基因療法的實施方式。

我們都知道每個人身上都有免疫系統，可以幫我們抵抗許多外來的病原，避免疾病發生。目前也發現RNAi其實也是一種防禦機制，可以用來抵抗雙股RNA病毒的入侵，這樣的機制通常發生在比較低等的生物上。

大概就是這樣。

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大學時壓根就沒聽過啥叫 RNAi，是到了研究所才知道有這種這麼可怕的東西存在。(好吧…我承認我真的不太用功…) 而且一開始也沒啥廠商在提供RNAi的解決方案，直到某一天，忽然間每家公司都冒出一堆RNAi產品，而且Sales都開始在push RNAi的代客操作服務。

這樣一個年輕的新技術，居然可以讓商業公司這麼快速的反應，可見得其影響有多大了。也因此，看到RNAi機制獲得諾貝爾獎時，心裡瞬間冒出來的不是訝異，而是一種莫名的興奮…
(奇怪，我興奮啥…)

唉…雖然生命科學在台灣是個還沒來得及膨脹就破滅的泡泡，而且自己曾經擁有的熱血也已經流失得差不多了。但是每年在某些特定的時刻，那殘餘的小小熱血還是會重新被點燃一下，只是缺乏後續的動力，很快的就又流乾了…。

今年生理醫學獎兩位得主的年紀都才四十多歲，對於這點是感到又興奮、又無奈。
唉…我不求這樣年少得志的夢想，只求能再有機會可以戴上橡膠手套...可以重新再把Pipetteman握在手中…

(最好是 Gilson的...啊...好啦！Rainbow的也好啦...)




※ Central Dogma ，中心定理是自己匆忙翻的，個人覺得不是很合適(但也一直不知道要怎麼翻才好)。Dogma這個字有很強烈的意思存在，但如果翻成 "教條"的話，又帶有很大的宗教與教示意味，所以就先翻中性一點的詞了。
※ 轉錄跟轉譯可以這樣看：DNA與RNA兩者是相類似的東西，DNA→RNA的動作有點像是把資訊 "抄錄"過去，所以叫轉錄。RNA→蛋白質，因為兩者的組成差異很大，雖然也是資訊的轉換，但是這樣的轉換幅度遠大於轉錄，所以有點像 "翻譯"的意思。
※ 「轉錄」：孔伯格這邊的「轉錄」其實指的是「真核生物」的轉錄現象，要比原核生物的轉錄複雜許多。因為再扯原核、真核下去的話，大概就沒人要看了，所以先簡單帶過。
※ 「雙股的」RNA：這裡提到的RNA其實都是 mRNA (messenger RNA)，這段RNA是 "有意義的" (sense)。RNA也可以跟DNA一樣形成雙股的結構(比較穩定)，而與 "有意義的" RNA互補形成雙股結構的那段就是 "反意的" RNA (antisense RNA)

※ 連結：
諾貝爾官網
'06年生理醫學獎得主玉照、得獎內容概述。(英文)
化學獎得主玉照、得獎內容概述。(也是英文，如果想看瑞典文也是可以...)