生物信息学技术

有性生殖：动物的有性生殖是靠精子与卵子的结合受精，受精卵分裂成多个细胞后，开始分化成身体的各个组织，再进而形成新的个体。 精子与卵子在经由减数分裂形成时，染色体及其所带基因会重新组合。因此，精子内的基因并不会和父亲完全相同，卵子内的基因也不会和母亲完全相同，而精子与卵子的结合更使基因产生新的排列组合。 因此，藉由有性生殖产生的新个体，所带的基因组合与父亲或母亲并不会完全相同，当然也不会长得完全一样 ...

柏格（Paul Berg）等人以一种限制酶将人类胰岛素的基因切割，同时将细菌的质体 DNA 切开作为载体，再将这两段 DNA 混合以粘接酶粘合而成一重组 DNA，并送入大肠杆菌细胞内，利用大肠杆菌为宿主大量制造出胰岛素。此种利用剪刀与胶水来重新组合 DNA 的方式，使人类开始可以任意将要表现的蛋白质基因放入异种细胞内生产，也拉开了重组 DNA 时代的序幕。 利用基因工程，人们开始可以大量且便宜地制 ...

除了将异源基因放入体外细胞来表现外，1980 年初开始，科学家们也想将异源基因放入动物体内而制造出转殖基因动物。他们的做法是将异源基因送入受精卵或胚胎干细胞内。在这当中有些基因会进入染色体中，之后会随胚胎发育与细胞复制下去而在所有细胞内都带有此外来基因，因此形成转殖基因动物。 转殖基因动物的好处之一是，让我们可将蛋白质基因放入乳牛或山羊的乳腺细胞，而使乳汁中含有此药用蛋白质。其它的好处包括，将抗冻 ...

过敏疾病基本上包括下列几种：异位性皮肤炎、过敏性鼻炎与气喘、以及一些特定的食物与昆虫叮咬引起的过敏。这些疾病会导致相当程度的发炎反应，造成皮肤、粘膜组织或是血管的慢性发炎。近年来逐渐成为国人健康上一大威胁的气喘疾病，便是气管的慢性发炎，造成气管收缩及分泌物过多而阻塞呼吸道。如果是鼻腔粘膜接触到过敏原，则粘膜处会分泌相当高量的发炎物质，造成过敏性鼻炎的症状。相同地，侵犯到皮肤的过敏反应则会引起异位性 ...

气喘是受多方面因素影响的疾病，包括遗传、情绪、生活型态、气候变化、环境暴露（花粉、灰尘、霉菌、食物、动物皮毛）等。截至目前为止，真正造成气喘盛行率增加的原因尚未完全厘清，但有许多研究及各项推论均显示，环境方面的危险因子对诱发或加重过敏性疾病的严重度具有举足轻重的作用。从预防医学的观点来看，由于先天的遗传条件较难掌握，因此，藉由环境危险因子的控制与改善，来预防气喘发生是值得努力的方向。再者，随着生活 ...

自称为万物之灵的人类，早就体会出「死生有命」了。可是，自从有史以来，人们还是想尽一切办法，除了希望可以拥有与天地同寿的生命之外，还可以青春不老，让永续的生命也能兼有很好的生活品质。《圣经》上记载活的最久的人是玛土撒拉，他在一百八十七岁生了个儿子拉麦之后又活了七百八十二年。但是，从玛土撒拉以降的人类就没有这么幸福了。在中国的传说中，最长寿的人除了偷吃双份长生不老药而直奔月球，迄今不知所终的嫦娥之外， ...

古今中外不乏有人想要得到长生的各种方术与丹药；就算是科技发达如是的现代，人们也还是希望可以应用科学的方法找出死亡的肇因，以研发出可以让人不死的妙方。 人为何会老化与死亡的理论有三：第一，认为死亡来自身体细胞中不可修复的突变的积累，于是在老年时就被天择找上了！第二，认为族群为了种族的延续，所以保有对年老者有害的基因，以促成族群的新陈代谢，使得新生的后辈可以在天择下保有物种的竞争力。第三，也是基于种族 ...

动物体内或甚至于人体内，是不是真有「不死的细胞」尚属存疑。但是，拥有可以恢复因为细胞分裂所缩短的染色体端粒能力的细胞，则的确是存在的！ 事实上，我们每一个人在还是一个细胞的受精卵阶段时，甚至于在后续的胚细胞发育过程当中，直到以等比级数分裂成为八细胞阶段，这八个称为胚叶细胞（blastomere）的胚体组成细胞，全都拥有完整的恢复染色体端粒因为细胞分裂所缩短的长度的能力。也是由于在这个发育阶段的胚细 ...

细胞失去恢复染色体端粒长度的能力是构成身体的必然而且正常的程序。然而，是不是胎儿在分娩或成为成年人之后，「建构完成」的个体体内就完全没有具有恢复染色体端粒长度能力的细胞呢？生物学家从分子生物学的角度切入，研究组成染色体的去氧核醣核酸（DNA）双螺旋链如何修复受到伤害的片段，企图进而了解构成身体的细胞、组织或甚至器官在病变发生后的自我维修的能力。 经过多年的努力之后，发现在已经发育成形的胎儿阶段，一 ...

如果以具有多能性分化能力和高度端粒酶活性作为衡量的标准，检视动物成体的细胞，那么在即使已经发育成熟而具有繁衍后代能力的成体体内，还是有兼具这种两种特性与能力的细胞存在。 其中之一就是令人闻之色变，且已经困扰人类很久的肿瘤细胞。这些成体的体细胞重新获得高度的端粒酶活性，在体内以类似胚胎细胞的分裂速率、不受节制地、旺盛而快速地分裂，并攫夺体内其它正常细胞所需的营养，以支持本身快速崛起和扩张的细胞族群。 ...

蜥蜴被比它更强大的猎食者发现时，通常会先张牙舞爪，装腔作势，一副万夫莫敌的态势，试图将敌人吓跑。但是如果不能达到目的，为了保存自己的一条小命，只好识时务地夹着尾巴逃跑。有时不幸被敌人逮到尾巴，在性命交关之际，蜥蜴只有断尾自保。当敌人还在为得到一顿晚餐沾沾自喜时，蜥蜴已经逃逸无踪了。我们不需要为断尾的蜥蜴悲伤，因为不久之后，从断裂处会再长出一条与原来无异的尾巴。 海星一直是渔民们的梦魇，它们会吃掉渔 ...

美国生活科学网站日前列数了那些确实存在但却毫无用处的生物组成器官。一起来看看我们周围，甚至是我们的身体上，都有哪些不必要的“零件”吧。 不飞鸟类的翅膀 在动物界，不是所有拥有翅膀的鸟类都能飞翔。鸵鸟、食火鸡、几维和枭鹦鹉等虽然也拥有美丽的翅膀，而且翅膀的结构和会飞的鸟也没有什么不同，但它们却都是不能飞翔的鸟类。不过，翅膀对他们来说也不仅仅是摆设。它们在奔跑中，展开翅膀保持平衡，在交配 ...

大家知道，害虫、病菌和杂草，是农业生产的三个大敌。有人统计，全世界每年因病虫害而使农业总产量减少26%，其中虫害损失为14%，病害损失为12%。损失的总价值，约为800亿美元。自从20世纪40年代有机氯和有机汞农药问世以后，人们与农业病虫和杂草斗争中，主要是依靠化学农药这一现代化武器。但是，随着化学农药的品种和产量激增，施用范围日益扩大，农药残毒污染而造成世界性公害，引起人们的忧虑。于是很多国家在 ...

压力能使得一些外来的小挑战变得更为糟糕，从而对人类的健康状况和行为方式产生有害作用。在五月份出版的《自然-神经科学》上，来自法国的研究者报告了一种大脑中的分子回路，通过该回路压力会促使小鼠对于外来的负面刺激实验变得更为活跃。 Pier Vincenzo Piazza及其同事发现，一种由压力诱导产生的肾上腺酮激素，能强烈激活一系列信号分子。这些信号分子就是海马体内的所谓“MAP激酶层”，构成了这一人 ...

乙醇，就是我们通常说的酒精。纯乙醇的沸点为78.5℃，很容易燃烧，在世界面临能源危机的今天，开发利用乙醇作动力燃料，正受到人们越来越多的关注。有的国家把乙醇掺进汽油里混合使用，称为醇汽油，效率甚至比单用汽油还高。产糖量居世界第一的巴西，完全用乙醇开动的汽车，已经在圣保罗的大街上奔驰了。生产乙醇的主角是大名鼎鼎的酵母菌。它能够在缺氧的条件下，开动体内的一套特殊装置——酶系统，把碳水化合物转变成乙醇。 ...

煤炭、石油、天然气，是当前人类生活中的主要能源。随着人类社会的发展和生活水平的提高，需要消耗的能量日益增多。可是这些大自然恩赐的能源物质是通过千万年的地壳变化而逐渐积累起来的，数量虽大，但毕竟有限。因此，人们终将面临能源危机的一天。当然，人们可以从许多方面获取能源。例如太阳能就是一个巨大的能源。此外像地热、水力、原子核裂变都可以放出大量的热能。在这方面，微生物也不甘落后。试验研究表明，利用微生物发 ...

如果您的孩子没有足量的维生素摄入，便不会有正常的生长与发育(包括智力发育)。如何得知宝宝的维生素是否缺乏呢？您不妨来做一次家庭检测。 　　维生素A缺乏： 　　孩子皮肤变得干涩、粗糙，浑身起小疙瘩，形同鸡皮；头发稀疏、干枯、缺乏光泽，指甲变脆、形状改变；眼睛结膜与角膜(俗称黑眼仁)亦发生病变，轻者眼干、畏光、夜盲(俗称鸡母眼)，重者黑眼仁混浊、溃疡形成，最后穿孔而失明。维生素A缺乏者一般免疫功能较差 ...

首先是毒性问题。尽管到目前为止并没有有说服力的研究报告表明这些改良品种有毒，但一些研究学者认为，对于基因的人工提炼和添加，可能在达到某些人们想达到的效果的同时，也增加和积聚了食物中原有的微量毒素。这种毒素的积累是个相当长的过程，但它确实可能正在进行中，因此目前谁也不能确保这些改良品种没有毒。 其次是过敏反应问题。对于一种食物过敏的人有时还会对一种以前他们不过敏的食物产生过敏，原因就在于蛋白质的转移 ...

你听说过干扰素吗?顾名思义，干扰素是一种能起干扰作用的物质。1957年，美国的两位科学家艾萨克斯和林登曼首先发现，当病毒感染人体后，受到病毒入侵的细胞里会产生和释放出一种蛋白质进行“自卫反击”，干扰和抑制病毒的“为非作歹”。这种蛋白质被称为干扰素。这一发现，极大地震动了全世界的科学界。许多国家的科研机构不惜资金投入研究，先后证明，用干扰素治疗病毒引起的感冒、水痘、角膜炎、肝炎、麻疹等都有很好的疗效 ...

当今国际市场上，出现了一种引人注目的新食品。它们的样子很像鸡、鱼或猪肉，但却不是农家饲养的畜禽制品，也不是耕种收获的五谷杂粮，而是用微生物生产的微生物蛋白制成的，有人称它为“人造肉”。我们知道，蛋白质是生命活动的基础，一切有生命的地方都有蛋白质，微生物当然也不例外。不过到目前为止，能够担当生产微生物蛋白的菌种还不多，主要是一些不会引起疾病的细菌、酵母和微型藻类。因为它们的结构非常简单，一个个体就是 ...