細胞時鐘逆轉：告別胚胎幹細胞？〈一〉

細胞時鐘逆轉：告別胚胎幹細胞？〈一〉

「山中伸彌」(Shinya Yamanaka)發現如何反轉成體細胞至一種胚胎狀態，在治療疾病的承諾上，這些誘發性多能幹細胞可能很快地會取代他們的胚胎表兄弟們。

「基因之時間機器」(Genetic time machine)：用四個基因可將成體細胞變成胚胎狀態，此等「誘發性多能幹細胞」(induced pluripotent stem cells, iPS)已經吸引了許多受到胚胎幹細胞限制而工作受阻的研究人員。關鍵性挑戰(KEY CHALLENGES)：發現如何制止誘發性多能幹細胞轉變成為腫瘤，以及如何不使用反轉錄病毒傳送恢復年輕的基因來製造誘發性多能幹細胞的方法。

當歷史學家將幹細胞研究之戰爭撰成編年史時，山中伸彌似乎將下凡作為一位調解者，這位日本的科學家已經協助將該領域送達至驚人的終點，繞過圍繞在胚胎幹細胞周圍的道德爭議，製造胚胎幹細胞須要摧毀胚胎，去年(2007)伸彌領導兩個研究團隊之一顯示正常人類皮膚細胞其基因能被再程式化成為相等之幹細，這些所謂誘發性多能幹細胞似乎與胚胎幹細胞完全相同，並具有變成任何細胞的能力。

46歲的伸彌是一位簡潔而幾乎是像是個軍人的人，他的小辦公室極為整潔，位於京都大學先進醫學研究院古老的側翼，沒有任何物件標示他在製造誘發性多能幹細胞上的成就，有一天諾貝爾獎可能妝點他書架的的空間，當伸彌環顧四周時，他陳述說，「在我們下方大約10公尺是一個我從未進去過的房間，我未被允許進入，因為我未獲得政府的許可，房間裡放置日本唯一由人類胚胎得來的幹細胞。」

雖然在精神上寬容，實際上日本（不像美國）對於製造及使用得自人類胚胎的幹細胞上施行嚴格規定，在取得接觸幹細胞之前，研究人員可以花上一年時間進行書面申請作業。

這是日本式的綑綁規則，這種時常令人窒息的文化卻造成伸彌成為一位偶然的先驅人物，原先是位在大阪的整形外科醫生，在1990年代中期，他決定在美國舊金山葛來史東「心臟血管疾病研究所」(Gladstone Institute of Cardiovascular Disease)進行博士後研究工作，題目為小鼠體內與癌症有關基因的再程式化作用，在此他發現立即可接觸到現有胚胎幹細胞株，以及一種具有充沛經費及全世界領先研究人員間有交換機會的環境，然而在家鄉他卻變得驚恐，伸彌回憶道：「當我回到日本，我失去所有這些刺激物，我只有些微經費及少許幾位優秀科學家在周圍，而且我必須親自照顧大約1千隻小鼠。」〈待續〉

生命的處方：基因如何演化〈後記〉

生命的處方：基因如何演化〈後記〉

誰需要新基因？

進行新功能或製造新的身體部分，生物不必然需要演化整套新基因，在身體不同部位相同蛋白質時常進行不同功能，然而單一基因能製造許多蛋白質，RNA的替代性接合(alternative splicing of RNAs)，包括一個基因的某些部分而非其他部分〈見圖〉，能產生大量不同蛋白質，2008年11月發表的一個研究發現在人類替代性接合要比從前所想向地更為常見，大部分基因產生至少兩個變異體，一個人類基因，bn2，能製造超過2000種不同蛋白質，其中有些完全不同，一個果蠅基因，Dscam，保持記錄，能產生驚人第3萬8千個變異體，這並非全部，在2008年9月，美國耶魯大學醫學院的一個研究小組顯示由兩個不同人類基因得來之RNAs能被編輯在一起製造一種新的蛋白質，在子宮襯裡的細胞藉融合在第7號染色體上發現的JAZFI基因與17號染色體上的JJAZ1基因製造一種蛋白質，JAZFI -JJAZ1蛋白質似乎可促進細胞生長，此現象，稱為「轉錄接合」(trans-splicing)，已知發生於線蟲，但是被認為在脊椎動物中只會偶然發生，耶魯研究小組猜測在實際上這情況可能非常普通，大大增加可能蛋白質的數量(Science, vol 321 p 1357)。

何為基因？

一般而言，基因含有預定製造一種蛋白質的DNA序列，與管制序列排在一起，例如「促進子」(promoter)，協助決定何時、何處及多少蛋白質要製造，在複雜細胞中，編碼序列分開成幾個部分，稱為「外顯子」(exons)，被較長片段的垃圾DNA稱為「內插子」分開。

生命的處方：基因如何演化〈六〉

生命的處方：基因如何演化〈六〉

第一個障礙

當一個基因以此種方式演化的可能性如此稀少而為何數目反而如此高？部分答案可能是：最近發現即使我們基因組至少有一半是垃圾，而在偶然情況下其多達90%能意外轉錄成RNA，「第一個障礙已經克服。」馬克萊沙特如此認為。這表示垃圾DNA隨機片段可能可轉譯成蛋白質並非不尋常，由於大部分隨機產生之蛋白質可能有害，自然選擇作用將去除這些DNA序列，但是只有偶然情況下一個DNA運氣好，一條功能有益的序列會擴展至整個族群並快速演化成新基因，對其所執行之功能變得最佳化。

然而在我們對於基因能演化之不同機制其相關重要性獲得清晰的圖案前將花費許多年時間，然而可確定的是，基因如何演化極不完備是古典觀點，演化並不挑剔，只要能得到，演化就採用新基因，貝剛解釋：自然選擇是侵略性的機會主義者，而原料的來源則無關宏旨。而當序列數據持續加入時，生物學家對於我們大約2萬個基因裡的每一個基因如何演化的研究已經做得十分不錯，讓我們準備更多玉米花並確定沙發很舒服：因為這將有一個宏偉的「製作…」紀錄片出現。〈全文結束〉