2018年9月29日 星期六

閉鎖症侯群(Locked-in syndrome)—《潛水鐘與蝴蝶》一書讀後感 09-30-2018



閉鎖症侯群(Locked-in syndrome)—《潛水鐘與蝴蝶》一書讀後感

    讀《潛水鐘與蝴蝶》後的一些感想。

原著為法文：Le Scaphandre et le Papillion

英文書名是：The Diving Bell and The Butterfly。




圖01.前法國時尚雜誌Elle總編輯鮑比(Jean-Domimigue Bauby)，43歲時腦幹 (brain stem)發生出血性中風，罹患閉鎖症侯群(Locked-in syndrome)後，非常堅毅地，一個字母，一個字母寫成的回憶錄─《潛水鐘與蝴蝶》。




一本薄薄的書，卻讓我深深的體悟到，人應該如何在生老病死的輪迴中，謙和的過著無憂無憾的生活！

一、有關作者：

    網友們請設身處地的想一想：如果你的身體一動也不能動，也失去許多的感覺。右眼因為怕受到感染而被醫生縫死，只剩左眼迷迷濛濛的看著外界，一耳全聾，另一耳經常嗡嗡作響，臉上唯一的表情只剩眨左眼…您要如何表達敏銳依然、開朗幽默，然而又徬徨無助的內心世界？

    《潛水鐘與蝴蝶》的作者鮑比(Jean-Domimigue Bauby)，正值43歲壯年時，於腦幹(brain stem)處發生出血性中風，罹患閉鎖症侯群(Locked-in syndrome)之後，就成為一位這樣的人。




圖02. 前法國Elle雜誌總編輯鮑比(Jean-Domimigue Bauby)和他的兩個可愛小孩。




    鮑比本來是一位脾氣急躁、熱愛書本、愛好美食，開名貴敞篷車的法國時尚雜誌Elle總編輯，一方面相當的意氣風發，不可一世；一方面有個活潑開朗，充滿魅力的靈魂。




圖03. 2018年7月號中文版的ELLE雜誌。




    1995年12月8日早晨，他在新女伴黑色的髮絲間醒來，一起共試了一款德國新車，下班後則到前妻住處接他們的兒子度週末。但就在接到兒子準備上車時，突然中風昏迷，再醒來已是三個星期之後。

    中風之後，鮑比書中描述自己變成「…那張臉好像泡在一個裝滿乙醇的罐子裡。嘴巴變形、鼻子受創、頭髮散亂…眼神裡充滿了恐懼。一隻眼睛的眼皮縫合了起來，另一隻眼睛瞪得大大的。…癱瘓了、啞巴了，成了半個聾子，…所剩下的僅僅是如蛇髮女巫美杜莎(Medusa)般的驚悚駭人。」

    由昏迷中醒來，又經過漫長的暈眩脆弱，半年之後，治療師協助他找到拼字母、眨眼睛的溝通方式，他才在出版社助理的幫助下，一個字母、一個字母寫下 這本只有薄薄百餘頁的小書─《潛水鐘與蝴蝶》。

二、精彩內容節錄：

1. 在老舊的麻布窗簾後面，映著淺淺奶白色的光，透露了天色破曉。我的腳後跟很痛，頭彷彿千斤重，而且好像有潛水鐘之類的東西緊緊罩住我的全身。…當我困頓如繭的處境，比較不會壓迫得我喘不過氣來，我的心就能夠像蝴蝶一樣四處飄飛。有好多事情要做。我可以在空間、時間裡翱翔…。

Through the frayed curtain at my window, a wan glow announces the break of day. My heels hurt, my head weighs a ton, and something like a giant invisible diving bell holds my whole body prisoner.…

My diving bell becomes less oppressive, and my mind takes flight like a butterfly. There is so much to do. You can wander off in space or in time, set out for Tierra del Fuego or for King Midas's court.

2. 他們講話的聲調，明明白白暗示著,只有呆瓜才不知道我已經被劃歸蔬菜類,從此和人類不再是同一夥。現在是太平時期,不能槍殺散播錯誤消息的人,我只能靠我自己來證明,我的智力要比這些另一種形式的蔬菜來得高。

3. 有一天,我突然覺得可笑,都四十四歲了,還像個小寶寶,還需要人幫我清洗、轉身、擦拭、包尿布。完全倒退到嬰兒期,居然會讓我有隱隱約約的快樂。每星期一次的洗澡,會讓我同時沉浸在痛苦折磨與幸福至樂中。

4. 當喧嘩止息、寧靜回返的時候,我聽見蝴蝶飛過我腦海的聲音。必須非常專心才能聽見這聲音,甚至要凝神靜思,因為蝴蝶搧動翅膀幾乎無法感知的。稍微用力一點呼叫，有可能淹蓋了牠鼓翅的聲音。然而有件事很奇怪？我的聽力並沒有改善,然而這聲音卻聽的越來越真切。我想，我的耳朵裡是有很多蝴蝶吧。

5. 書的結尾：

「…我離開了。很慢但是很明確。

就像水手出海以後，回頭看他揚帆出發的地方逐漸朦朧，

我也感覺到我的過往逐漸褪去。…

在宇宙中，是否有一把鑰匙可以解開我的潛水鐘？

有沒有一列沒有終點的地下鐵？

那一種強勢貨幣可以讓我買回自由？

我們應該要持續的追尋，我去了，去找找。」

Does the cosmos contain keys for opening up my diving bell?

A subway line with no terminus?

A currency strong enough to buy my freedom back?

We must keep looking. I'll be off now.



圖04. 《潛水鐘與蝴蝶》的作者鮑比(Jean-Dominique Bauby)問：「在宇宙中，是否有一把鑰匙可以解開我的潛水鐘？」

    推開一扇窗，到餐廳用餐，在大自然中任意的跑、跳，擁抱孩童和他們玩鬧，對深愛的家人表達愛意，期待假日的玩樂，這些都是一般人自自然然、輕輕鬆鬆就可辦到的事情。可是，對一位像鮑比(Bauby)那樣天天臥床，事事需要別人幫忙的閉鎖症病人而言，卻是一種遙不可及的奢望。

    人往往總是在失去之後，才曉得珍惜！



潛水鐘與蝴蝶 電影預告 THE DIVING BELL AND THE BUTTERFLY



三、閉鎖症候群(Locked-in Syndrome)的病因：


圖05. 閉鎖症候群(Locked-in syndrome)是神經內科中非常悲慘而預後不良的一種狀況。全身的隨意肌=骨骼肌(voluntary muscles=skeletal muscles))全都痲痺，病人就像是全身被鎖住一般，完全無法動彈，所以稱為閉鎖症候群（locked-in syndrome）。

有些病人只能靠眨眼與外界溝通，《潛水鐘與蝴蝶》的作者鮑比Jean-Dominique Bauby因此比喻，就好像身體陷於潛水鐘(The Diving Bell)內一樣。




    閉鎖症候群(Locked-in syndrome)的病人意識清醒；但是，除了眨眼(blinking)外，全身的骨骼肌(skeletal muscles=voluntary muscles，隨意肌)都癱瘓，無法隨著意識而運動，臉部沒有任何表情，聲帶肌也無法收縮，所以完全無法言語，另外像咀嚼、吞嚥、呼吸、咳痰或移動四肢的動作也多闕如(quadraplegia)。癱瘓的閉鎖症候群病人也可能沒有了知覺，因此不太會覺得痛，當然也不會感受到冷或熱。



    閉鎖症候群(Locked-in syndrome)多見於腦幹中風(brain stem stroke)的患者，尤其是供應橋腦腹面(ventral part of Pons)的基底動脈(basilar artery)發生阻塞或失血性中風(Occlusive or Ischemic stroke)時可能會發生。


圖06. 圖示腦幹(The brain stem)中橋腦(Pons, 淺綠色橫條紋的部位)的位置。

基底動脈(basilar artery)阻塞會引起腦幹壞死。




因為，基底動脈(Basilar artery)是由兩條椎動脈(vertebral arteries)會合而成，而基底動脈，主要供血橋腦(Pons)─腦部神經與脊髓神經雙向傳遞的重要通路。

腦幹(brain stem)包括中腦(Midbrain)、橋腦(Pons)及延腦(Medulla oblongata)三部份。




圖07. 基底動脈(Basilar Artery)由兩條椎動脈(vertebral arteries)匯合而成，行走於橋腦(Pons)的腹面，主要供血給橋腦。當基底動脈阻塞或失血性中風(Occlusive or Ischemic stroke)時，可能引起閉鎖症候群(Locked-in Syndrome)。




四、拍成電影及得獎：

    美國畫家導演Julian Schnabel，於2007年將《潛水鐘與蝴蝶（The Diving Bell and the Butterfly）》拍成感人的電影，Julian Schnabel本人因而榮獲2007年坎城影展(Cannes Film Festival)∕又名戛納國際電影節最佳導演獎，其藝術成就獲得藝術界極高讚譽。另外也榮獲第65屆金球獎(Golden Globes)最佳外語片獎；第80屆奧斯卡金像獎4項獎項提名；也是英國學術電視獎（British Academy Television Awards，BAFTAs）及凱薩獎(Cesar Awards)的贏家。




圖08. 美國畫家、藝術家導演Julian Schnabel。




五、結語：

    《潛水鐘與蝴蝶》的書中，字裡行間不時呈現鮑比活潑、機敏、幽默的本性，和他用詼諧自嘲的語調，企圖化解他的無助與無奈的用心。

    但是這一切，反而讓讀者與作者一同陷入一種淡淡莫名，無語問蒼天的愁緒中，這真是一本連愉悅都隱含著憂傷的書。

    南方朔先生在《潛水鐘與蝴蝶》一書的序言裡寫得真好：「…鮑比用最平淡的口氣談他的孤獨和哀傷，過去的惘然變成愈來愈深的記憶，而此後則只是一點一點更多的失去。他像一只繭那樣被關閉，卻讓回憶和感情彷彿蝴蝶般飛翔，翅膀上滿載著令人掬淚的沈重。他對殘存的生命充滿了不捨的愛戀，便一切的不拾卻又都只是徒然，因而他書裡的纏綿就更讓人心疼了起來。…」



    腦幹中風後，再睜開迷濛的單眼，卻只望見生命的斷層，前方，僅有遙不可攀的希望。人生至此，情何以堪！
中風已十四年多，本人的中樞性中風後疼痛(CPSP)，與鮑比相比，狀況真可說是微不足道。鮑比先生在全身都無法動彈的情況下，仍能用獨特的方式寫成了《潛水鐘與蝴蝶》這本書，他堅毅樂觀的精神，完完全全的感動和鼓勵著我！




圖09.人生至此，情何以堪！




1997年3月，《潛水鐘與蝴蝶》一書問世，幾天後鮑比先生離開人間。



寫這篇BLOG從頭到尾都讓人輕鬆不起來！
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去氧核醣核酸(DNA)的結構與功能 09-29-2018



去氧核醣核酸(DNA)的結構與功能

圖01. 去氧核醣核酸DNA的結構與功能(DNA Structure and Functions)。
1.  DNA(DeoxyriboNucleic Acid)是由核苷酸聚合而成的長鏈聚合體(polymer)。
2.  核苷酸(Nucleotides)由三部分所組成：
核苷酸(Nucleotides)由三個部分所組成：
氮鹼基(Nitrogenous Base)+去氧核糖(or去氧五碳糖Pentose sugar or Deoxyribose)+磷酸根(Phosphate group)
圖02. 核苷酸(Nucleotide)的結構由：
(1.)  磷酸根(Phosphate group)
(2.)    五碳糖(Pentose sugar)
(3.)    氮鹼基共同組成(Nitrogenous base)。
      核苷酸(Nucleotide)，包含以上三部份。
      核苷(Nucleoside)，只包含氮鹼基 & 五碳糖兩部份而沒有磷酸根。
3.  DNA的氮鹼基共有四種：鳥糞嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)。
4.  DNA的四種氮鹼基比例具有規律性，
每一種生物體DNA中　[A]≒[T]；[C]≒[G] 稱為Chargaff Rule。
表一、去氧核糖核酸(DNA)與核糖核酸(RNA)之比較：
核    酸
    去氧核糖核酸(DNA)
     核糖核酸(RNA)
五 碳 糖
去氧核糖(deoxyribose)
核糖(ribose)
氮 鹼 基
 種 類
A腺嘌呤、G鳥糞嘌呤
C胞嘧啶、T胸腺嘧啶
A腺嘧啶、G鳥糞嘌呤
C胞嘧啶、U尿嘧啶
核 苷 酸
dATP、dTTP、dCTP、dGTP
ATP、UTP、CTP、GTP
結    構
雙股螺旋(double helix)
        單股直線
功    能
   轉錄形成各種RNA
     轉譯形成蛋白質
分    佈
染色體、粒線體、葉綠體
（主要分佈於細胞核中）
核糖體、核仁、細胞質液
（主要分佈於細胞質中）

5. 細胞質具有DNA的胞器：粒線體DNA與葉綠體DNA(為雙股環狀)，
   一般而言葉綠體DNA較粒線體DNA(mtDNA)大，含有較多的核苷酸對。
   人的粒線體中，約有2～10組mtDNA，每組mtDNA含有16,569個鹼基對，其中 
   具有37對基因，可表現13種蛋白質、22種搬運RNA(tRNA)與2種核糖體(rRNA)。
   粒線體DNA上基因的內子(Intron)較細胞核基因少。且有些不含內子，如tRNA基
   因，似原核細胞。
圖03. 去氧核糖核酸(DNA)與核糖核酸(RNA)之結構比較。
一、DNA的分子結構：
1. 1953年，華生(James Watson)和克立克(Francis Crick)參考羅莎琳.富蘭克林
  (Rosalind Franklin)於1952年拍攝的DNA X光晶體繞射圖，建構了DNA雙股
  螺旋的三度空間構造。
Rosalind Franklin：專注於 DNA、病毒、煤炭與石墨等物質結構的研究，
她所拍攝的DNA晶體繞射圖片“photo 51” 及關於此物質的相關數據，是
使得克里克(Francis Crick)及華生(James Watson)能破解出 DNA 結構的關鍵線索，同時她也領導了關於「菸草鑲嵌病毒（tobacco mosaic virus）」與「小兒麻痺病毒（polio virus）」的研究。
圖04. 非常傑出的科學家─羅莎琳·愛爾西·富蘭克林（Rosalind Elsie Franklin）。可惜英年早逝(享年38歲)，沒有獲頒破解DNA結構方面的諾貝爾獎！
2.  DNA是雙股反向平行互補螺旋體的構造。
   (1.)雙股(Double-strand)
   (2.)反向平行(Anti-Parallel)
   (3.)互補(Complementary)指A與T配對；G與C配對。
   (4.)螺旋體(Double- helix)
3. 雙股平行是指DNA分子為二條互相平行的核苷酸鏈，
   每股是由核苷酸連接而成的長鏈作螺旋狀旋轉而成。
4. 組成DNA的核苷酸有四種：dATP、dTTP、dGTP、dCTP
   最前方小寫的d是指五碳糖的第二個碳少一個氧的意思。 (請參考圖05.)
圖05. 左圖為腺嘌呤核苷單磷酸(AMP)之化學結構；右圖為核糖(Ribose)
與去氧核糖(2-Deoxyribose)的不同。
5.核苷酸的連接方式，是前一個核苷酸之五碳糖的第5個碳上磷酸根，
  與後一個核苷酸五碳糖上第3個碳，形成磷酸雙脂鍵(Phosphodiester Bond)相連
→形成骨架(backbone)。
氮鹼基是氮、碳和氧原子所形成的環，其環上還有許多官能基。而氮鹼基之所以稱為鹼，是因為和磷酸根比，它們較為鹼性。

圖06. DNA骨架間以磷酸雙脂鍵(Phosphodiester bond)連結；
     氮鹼基間以氫鍵(Hydrogen bond)相連。
圖片來源：https://zh.wikipedia.org/wiki/脱氧核糖核酸


圖07. 骨架間以磷酸雙脂鍵(Phosphodiester bond)連結；氮鹼基間
      以氫鍵(Hydrogen bond)連結。
6.二股核苷酸長鏈的排列方向相反：一股若為5’—>3’另一股則為3’—>5’。
7.二股核苷酸鏈間以氮鹼基相配對，並以氫鍵(Hydrogen Bond)相連，以穩定DNA：
  A=T (腺嘌呤(A)與胸腺嘧啶(T)彼此間形成雙氫鍵)、
  C≡G (胞嘧啶(C)與鳥糞嘌呤(G)彼此間形成三氫鍵)。
  ※雙股核苷酸鏈必須為反向平行的狀態，氮鹼基之間才能形成氫鍵(H-bond)。


圖08. 二股核苷酸鏈間以氮鹼基相配對，並以氫鍵(Hydrogen Bonds)相連
，以穩定DNA。雙股DNA以反向方式排列。
8. 雙股的直徑是20Å(＝2nm)，旋轉一圈含10對氮鹼基對的長度是34 Å(＝
   3.4nm)，上下氮鹼基對的距離為3.4Å(＝0.34nm)。
圖09. DNA分子結構的模型：雙股的直徑是20Å(＝2nm)，旋轉一圈含10對氮鹼基對
的長度是34 Å(＝3.4nm)，上下氮鹼基對的距離為3.4Å(＝0.34nm)。
外側兩股黃綠色結構是DNA的骨架(梯柱)，
由磷酸根和去氧核醣以磷酸雙脂鍵組成。中間像階梯(梯及)的構造是由氮鹼基
以氫鍵結合形成，氮鹼基其英文縮寫分別是ATGC
A是腺嘌呤(Adenine)、T是胸腺嘧啶(Thymine)、
G是鳥糞嘌呤(Guanine)、 C是胞嘧啶(Cytocine)。
A跟T配對(A＝T)；G跟C配對(G≡C)。
圖10. 氮鹼基以A與T配對(A＝T)；G與C配對(G≡C)。

圖11.  DNA的雙螺旋具有主要溝=大溝( major groove)以及次要溝=小溝(minor groove)，主要溝會與基因調節蛋白結合，次要溝的功能未明。
圖片來源：https://slideplayer.com/slide/8827640/26/images/22/%EF%BC%88二%EF%BC%89+DNA双螺旋结构模型要点+两条DNA单链分子反向平行环绕%EF%BC%8C右手螺旋走向%EF%BC%8C表面大沟与小沟相间。.jpg

DNA - What is DNA? - Basics of DNA
 (DNA—何謂DNA？—DNA的基本觀念)
DNA是製造生命的藍圖。(DNA is the instruction manual for how to build life.)  1分35秒的短片給初學者一個全貌的概念！
Dominant gene 顯性基因(能表現出性狀的基因) ；
Recessive gene隱性基因(不能表現出性狀的基因)



DNA 的結構 (中文字幕)
麻省理工學院(MIT)生命科學老師製作的短片！
大概在象牙塔待久了，有一些概念我們普羅大眾並不需要，所以還是選此短片，因為它是少數附有中譯的優質短片！
5分50秒很詳細的說明了DNA的結構。
短片最後提到大溝=主要溝，小溝=次要溝的存在及功能！


二、DNA的功能：
1. 攜帶遺傳訊息(部分DNA上具有基因(genes))：
2. 能複製(replication)：
3. 能修補(repair)：
4. DNA指紋分析(DNA Fingerprinting)─DNA的人為功能。
1. 攜帶遺傳訊息(部分DNA上具有基因(genes))：
a.          人體大約由1015個細胞組成。
b.          每個細胞核中有23對染色體
          (哺乳類成熟的紅血球及血小板無細胞核，所以細胞中無染色體為例外)。
c.          23對染色體上約有2.0〜2.5萬對基因。
d.          DNA的總長約2公尺。
e.          DNA由共約30億個(3.0×109 )核苷酸配對組成，氮鹼基外面的骨架是由
          磷酸根及五碳醣(去氧核醣)以磷酸雙脂鍵相連；腺嘌呤(Adenine)胸腺嘧啶
          (Thymine)以及鳥糞嘌呤(Guanine)胞嘧啶(Cytosine)間是以氫鍵相聯。
f.           雖然分子生物學比起二、三十年前已有長足的進步，但是對於2.0～2.5
      萬對基因在生長發育過程或新陳代謝過程中，如何受到調控？
          對絕大多數的基因對而言，
          仍然是處於「知其然，而不知其所以然」的階段！！
g.          基因組(Genome)的定義：一種生物體所有遺傳物質的總和。
          人類就是指3.0×109的核苷酸對(bp)，其中只有大約3％的核苷酸對(bp)
          含有基因。(bp是base pair，鹼基對的縮寫)
h.          人類23對染色體上的DNA，含有約2.0〜2.5萬對的基因，
          這些基因受到精準的機制調控，於適當的發育時期表現出適當的蛋白質，
          來影響胚胎的發育，器官成熟，組織細胞的替換修補，新陳代謝。
i.            人的一生，如何在適當的時期表現適當的基因？
         試舉一知其然，而不知其所以然的實例：
         胚期(embryonic stage即1 week〜8 week)基因表現胚的血紅素球蛋白；
         胎期(fetal stage即 9 week〜42 week) 基因表現胎的血紅素球蛋白；
         出生後至成年期，基因表現成年期的血紅素球蛋白。
         這可能是生命科學中最引人入勝的話題之一，只是許許多多的專家
         研究了長達半個世紀之久，許多的環節仍在努力當中！
圖12.  胚期(embryonic stage 1W～8W)紅血球中血紅素球蛋白是α2ε2；
        胎期(fetal stage 9W～42W)紅血球中血紅素球蛋白是α2γ2；
        出生之後(postnatal) 紅血球中血紅素球蛋白轉換成α2β2或α2δ2。
        此為不同的球蛋白基因分別於不同時期表現(expression)然後又關閉
        的示意圖。

※α2ε2的胚血紅素或α2γ2的胎血紅素，對O2的親和力均大於α2β2或α2δ2成體血紅素，使得胚胎在子宮內能因此而獲得較多的O2。

     在胚發育過程，ε基因為何最先開啟，八周後又逐漸關閉？
     在胎發育過程，為何γ基因接著開啟，42周後又逐漸關閉？…
     不同發育時期，這些基因表現(gene expression)如何受到調控的問題，
     至今沒有分子生物學家完全知曉！


圖13. 人類的DNA約3％具有基因(genes)。
DNA於細胞週期的不同時期，分別以染色質或染色體的形式存在。
※而基因(genes)只有在染色質(chromatin)形式時才能表現。
j. 染色體(chromosome)近中央具有中央節(centromere)：
  是真核染色體緊密收縮處，在有絲分裂或減數分裂時，參與染色體的移動。
  中央節是紡錘絲與染色體的接觸點，紡錘絲收縮，使染色體向兩極移動。
  人類的中央節區包含一段約170鹼基對重複序列，稱為α衛星 (alpha satellite)
  隨染色體不同，重複次數約5,000-15,000次。
染色體(chromosome)兩端具有端粒(telomere)：
k.端粒的特性：
 1具一小段端粒DNA約5-8 bases 前後重複多次。
 2端粒DNA 序列及重複次數隨生物種類不同而不同。
 哺乳類及人類為 5’‘TTAGGG3’，重複250-1000次、四膜藻(Tetrahymena)為 
  5'TTGGGG3‘
 果蠅端粒內含轉移子( transposable element)。

圖14. 染色體兩端的端粒(telomere)長度隨著每次細胞分裂而縮短，
當細胞有絲分裂70～80次之後，端粒縮短到一定長度，細胞便無法
繼續分裂而凋亡(Apoptosis)。
圖片來源：http://huihui12.pixnet.net/blog/post/75415038-端粒長度對心血管
疾病的影響

端粒可保護染色體端點，防止染色體被外切酶(exonuclease)切割，
 並輔助染色體端點DNA的複製。

圖15. 人類的基因組(The Human Genome)─一個個體所有基因對(人約為DNA的3％)＋
     其它不含基因的核苷酸對(人約為DNA的97％)之總和稱為基因組(genome)。


圖16. 由DNA濃縮成染色質(chromatin)再濃縮成染色體(chromosome)。
濃縮的過程由圖(a)核小體(Nucleosomes)
→圖(b)染色質纖維(Chromatin fiber)
→圖(c)真染色質和異染色質(Euchromatin & heterochromatin)
→圖(d)染色體(chromosome)，由染色質→染色體，
染色質長度縮短了7,000～10,000倍；寬度增加了約800倍。

染色體(chromosome)如比喻為毛線球，
染色質(chromatin)就像抽出的毛線絲。
圖17. 由DNA(染色質)濃縮成染色體，長度縮短了約7,000～10,000倍；
寬度增加了約800倍。可以想像必定是非常耗能量，而且牽涉到多種濃縮的機制。
Chromosome─染色體
Chromatin fiber─染色質纖維
Nucleosomes─核小體
Double helix─雙螺旋

l. 人類身體細胞核裡有23對染色體，第1至22對稱為體染色體，
   第23對是性染色體。每一條染色體是由一條DNA加組織蛋白(Histones)等
所濃縮組成。
m. 人體的23對染色體上約有2.0～2.5萬對基因。

Gene Expression   (基因表現)
宏觀的由水溶性的激素、神經傳導物質、生長因子等，與細胞膜上的接受器
結合談起…簡明扼要的將某些基因受此影響，表現新的蛋白質…，最後胞泌
離開細胞的過程全部提及！

Protein Synthesis (Translation, Transcription Process)
(蛋白質合成(轉譯，轉錄的過程)
5分鐘的短片非常詳細的以卡通圖的方式，表達了何謂基因表現(Gene Expression)。
再配上適當的古典音樂，真是別具匠心！


 2. 能複製(replication)：

圖18. DNA的半保留式複製圖。
真核細胞的DNA以每秒約50個核苷酸的速度複製，
而細菌每秒複製約500個核苷酸。
3. 能修補(repair)：
例如DNA的一股如因紫外線(UV)照射而形成胸腺嘧啶雙體(T-T dimer)，
則可啟動細胞核中的修補機制(e.g.p53 system)，
利用完好的一股做模板進行修補。
圖19. DNA損傷(DNA Damage)的原因。
DNA損傷之原因：
1. DNA分子自發性的損傷
   鹼基複製配對錯誤的頻率約為百分之一到千分之一的機率。
2. 物理因素引起的DNA損傷
   (1.) 紫外線(UV)或放射線照射→形成胸腺嘧啶雙體(T-T dimer)。
3. 化學因素引起的DNA損傷
   (1.) DNA去嘌呤化(depurination)或去胺基化(deamination)。
   (2.) 自由基(free radicals)

What happens when your DNA is damaged? - Monica Menesini
(當你的DNA損傷時有些甚麼事情會發生？)
TED的影片，網友至YOUTUBE點閱，有21中翻譯可選擇，包括中文(台灣)在內。

圖20. DNA因為去嘌呤化(depurination)或去胺基化(deamination)，
      而導致損傷。
圖21. 紫外線(UV)照射→形成胸腺嘧啶雙體(T-T dimer)。

圖22. 紫外線(UV)照射→形成胸腺嘧啶雙體(T-T dimer)的詳細圖。
DNA損傷後，細胞會做判斷：
→DNA如果能夠修補即啟動DNA修補機制。
→DNA如不能修補即進行細胞程式性死亡(Apoptosis)。
圖23. DNA修補機制之一─p53 路徑(p53 pathway)。
在正常的細胞核中，p53活性被mdm2調節蛋白抑制。
當DNA損傷(DNA damage)、缺氧(Hypoxia)或細胞獲得的養分不足等壓力因素下，
mdm2調節蛋白與p53分開，p53 會誘導兩種可能：
1.  DNA如果能修補→細胞週期（＝細胞分裂）停止→DNＡ修復
　　→細胞週期重新開始。
2.  DNA如果不能修補→apoptosis(細胞程式性死亡or 細胞凋亡)→
　　丟棄損傷的細胞。

p53蛋白質要到DNA損傷到何種程度，會傾向於做那一種選擇的機制，目前仍未知曉？
(How p53 makes this choice is currently unknown？)



圖24. 細胞週期(cell cycle)的檢查點(checking pointｓ)。
細胞週期G1期限制點(Restriction point)的設置，主要在檢查DNA損傷
(DNA Damage)後能否修補。
是母細胞能否分裂為二個子細胞，很重要的一項考量。

圖25. p53蛋白質就好像細胞核的「警報系統」或基因組的保護者
(The Guardian of Genome)，當收到a.～g.各種訊號後：
a.   氧化壓力  b. 營養缺乏  c. 細胞缺氧  d. DNA損傷  e. 致癌基因表現
f.    核醣體異常  g. 端粒消耗  都可以使p53基因表現，形成p53蛋白質。
而作出細胞凋亡(Apoptosis)、細胞老化(Senescence)、血管新生(Angiogenesis)、
細胞週期停止(cell-cycle arrest)、DNA 修補(DNA repair)等反應。



※許多癌症的發生，即在於p53蛋白修補DNA的功能異常所致。



4. DNA指紋分析(DNA Fingerprinting)─DNA的人為功能。

a.          刑事鑑定可利用犯罪現場遺留的血液、精液、皮膚、唾液或毛髮中的DNA，來辨識可能的加害人。此過程稱為DNA指紋分析，又稱為遺傳指紋分析（Genetic fingerprinting）。

b.          此測定法於1984年由英國遺傳學家Alec Jeffreys發展出來的。

c.          測定的原理：限制片段長度多型性(Restriction Polymorphism)。

d.          1988年英國的謀殺案嫌犯Colin Pitchfork，成為第一位因去氧核糖核酸特徵測定證據而遭定罪者。

e.          去氧核糖核酸指紋分析也可用來辨識重大災害中的罹難者。


圖26. DNA指紋分析法(DNA Fingerprinting)。



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我曾任教於陽明大學，是一名教生命科學教了快三十年的老師，許多內容，班班相同，年年流轉，教了快三十年早已深植腦海中。約8年前因病退出教壇後，發現有些生命科學的事已開始逐漸慢慢淡忘了，不由得想起麥克阿瑟將軍(General MacArthur)的名言“Old soldier never die, they just fade away.”目前唯一沒變的是對生命科學的喜好與熱誠，有靈感時塗塗鴉一些心得和網友們分享 這是Blogger的緣起。

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