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螢光蛋白和顯微鏡的應用對于生命科學的影響




來源:yiyi
時間:2012-10-14 0:18:22

螢光蛋白的應用對于生命科學的影響,猶如早年顯微鏡的發明對于生物學的影響。
17 世紀荷蘭科學家李文霍克發明顯微鏡,使得人類可以看到細胞,從而了解細胞扮演的角色。而20世紀末,螢光蛋白的發現和應用,
使​​得、生命科學研究學者得以由分子層次的觀點,研究細胞的代謝、恒定、反應、生長、繁殖等現象。

細胞的遺傳分子—去氧核糖核酸(DNA)是所有生命現象的起點。DNA 扮演硬碟般的功能,能儲存各種生命現象運作所需要的程式。一個基因相當于一個程式,
平時按特定的方式編排、儲存在DNA 分子內。當有需要時,細胞就會把基因的開關—啟動子(promoter)打開,使基因開始表現,透過轉錄及轉譯作用形成蛋白質。蛋白質在細胞內扮演十分多樣的角色,有些能形成支架,維持細胞的結構;有些具有酵素功能,能夠催化反應的進行來提供能量,以及合成各種細胞零組件—糖類、脂肪及核酸所需要的材料。有些蛋白質則是信息傳遞因子,能夠維持細胞內的秩序。

細胞之所以能夠正常地分化,以及維持正常的分裂速率,都和這些信息傳遞蛋白有關。細胞之所以癌化,能快速移轉,同時無限制地增殖,
很多都和這些蛋白質信息傳遞因子的異常有關。由此可知,蛋白質對于細胞功能的維持十分重要。

如果能夠了解細胞內的蛋白質是在什么情況下開始生產、產量多少、在什么地方生產、制造后被送到什么地方,
以及壽命多長,就可以了解細胞運作的模式,以及當它失控時,如何能造成癌癥、老年癡呆癥、糖尿病等疾病,而有助于新藥的開發。
這也是為什么很多人認為綠色螢光蛋白(green fluorescent pro-tein, GFP)的研究成果,值得獲得諾貝爾醫學獎的原因。

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