口香糖有多甜？人工舌頭｢看的到｣

若要偵測甜品，包括：啤酒、蛋糕、餅乾或口香糖裡的甜度差異，新發明的人工舌頭可能會比人類的舌頭更靈敏。

每個偵測片大概一個名片大小，只須要將boric acid的衍生物和甜品直接混合，再測量pH的變化就即可 (就像上面的圖)。

這項研究是由伊利諾大學的化學家Kenneth Suslick在今年八月Washington D. C舉辦的美國化學年會提出，他指出目前這個偵測片已經在80次試驗後可以百分之百找出14種天然或人工的甜味劑。

他們的工作就是把香味或味道的化學特性轉換成可見的圖片，這也是首遭將電子偵測片實際應用，簡單用顏色來區分出甜味的來源。

若根據Suslick的說法，以後在食品王國裡，人工智慧最終可能會取代人類的舌頭，像一般的例行性的品管工作。這個新方法可能會帶來重大的改進，畢竟大家都希望能夠有個已知的標準。

不過一些重要的東西機器就無法辦到 ，例如：｢發明新菜單｣ 將無法取代人類的味蕾!

「人工合成」的生命

近三十年來，科學家就希望能夠「改造」微生物，讓他們可以幫人類清理污染、生產藥劑或生質燃料。

近期Science其中一篇文章提到了在美國J Craig Venter Institute裡研究生物合成的科學家，他們已經成功克服將新合成的基因送入新的細菌當中。

這也許聽起來沒什麼，不過，這個困難之處在於他們是橫跨"原核"的Mycoplasma mycoides和"真核"的yeast之間。關鍵在於這兩種物種之間會用不同修飾方式，保護他們的基因，例如：防止細菌的基因被殖入yeast之中。

「現在我們知道該怎麼做了？」— Dr. Sanjay Vashee。

簡單來說，他們就是將細菌的某段基因送入yeast中，然後在yeast中進行修飾，然後再殖入其他細菌，之後他們會讓這個新物種進行多次細胞分裂，以確定物種的穩定。

訣竅在於他們破壞細菌中的restriction enzyme。

（細菌用來保護自己的免疫系統，用來防止外來DNA，如病毒virus的殖入，細菌的restriction enzyme可將外來DNA分解，但它們可以將自己的DNA用甲基化的方式保護）。

未來，他們將這項技術合成新的物種，可以執行特殊功能，例如：分解特殊材料，以製造生物燃料。目前，仍有其他物種也正在「改造」，如：目前知道最小基因體的M. genitalium

不過，有部份評論對這項研究持保留態度，保守派擔心未來這個技術可能會被誤用。

人工合成的歷史
2002 小兒痲痹的病毒可在實驗室裡製造
2007 其他物種的基因可被送入另外物種中
2008 人工合成的基因研究被發表

日本新發展出 ｢潛水稻米｣，可以在洪水下生長

耐洪水的稻米可以在亞洲或非洲生存，成長高度是一般的40%以上。- 發表在這期的Nature期刊上

作者之一的日本名古屋大學的Motoyaki Ashikari說："影響真的很驚人!"，"因為通常沒有人會在雨季時種稻，一般的稻米若淹在水裡就會死掉。"

有趣的是他們將這些水稻取名為"snorkle" gene (中文譯成潛水基因)，因為它們可以在4公尺水裡生長。這三位科學家是在抗洪水的稻上發現，並已經將這段基因殖入高收成的稻米中。

這些超級稻米會在植物的節間如同中空的管子般竄出來，避免淹死。當大水一來，它們甚至可以一天就長高25cm以上，真的是名副其實的｢超級稻米｣。

有興趣的可以看看這個稻米的生長速率及高度：
http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/8210482.stm

似黑胡椒的化學合成物，可有效防蚊!!

類似像黑胡椒的化學合成物可以比驅蟲劑有更久的作用。這項新發明可望讓一般人或士兵路經野外時，解決被叮的困擾。

在美國化學聚會上，USDS合成化學家Maia Tsikolia說她們的目的就是要減少疾病的傳染。因為這對無論是士兵，還是所有人來說，都很重要。

目前經由蚊子傳染的疾病包括了瘧疾、登革熱、西尼羅河病毒症、黃熱病等。如果可以找到比驅蚊劑更有效的防蚊液，將減少更多公共衛生的問題。

Tsikolia說屬於N-Acylpiperidine家族的化學物質都可以比市面上用的DEET有更長的時效，類似黑胡椒的合成物也是N-Acylpiperidine的一種，不過這項新產品卻沒有胡椒味。

Tsikolia的團隊是先用電腦程式找出2000種以上可能有效的化合物，挑出其中的23種成份，並在實驗室裡評估它的驅蚊效果。

所以從上面的照片，你可以看到一位很勇敢的志願者在手臂上穿上塗滿這類成分的衣服，然後伸手給500隻蚊子｢品嚐｣。

從實驗結果證實新開發出來的合成物平均有73天的保護效果，一般的卻只有17天，持續力整整多了4倍以上。

不過，這類的新產品目前還未上市，也還沒證實它是否可以應用在所有種類的蚊子，所以看來她們可能需要更多志願者願意讓蚊子好好飽餐一頓。

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猴子酗酒，基因惹的禍？

前幾天，看到BBC一篇報導提到科學家在猴子的實驗中發現某段基因的差異會導致牠們喝更多酒，所以說，也許人類的酗酒搞不好也是天生的基因變異或來自遺傳。

這篇研究發表在 PNAS (Proceedings of the National Acadamy of Sciences) 期刊上，科學家指出基因異常的獼猴們會利用喝更多酒，來舒緩牠們的焦慮。而這些異常的基因發生在促腎上腺皮質釋放激素 (corticotrophin releasing factor; CRF) 基因上，異常的位置則是在 crf promoter上的第248個核苷酸（從C form變異成T form），CRF蛋白平常是用作幫助我們適應日常生活壓力，當它無法發揮它的功能時，可能就像這篇文章說的—喝更多酒，來解除壓力。

而科學家的任務就是證實是否因為壓力的關係，導致這些猴子變得更愛喝酒。 從實驗看來，T form 的 crf 基因有更強的DNA-protein交互作用，而且crf promoter的活性也比較高。此外，早期經歷過逆境的猴子，再次接觸到社會隔離壓力時，T form的猴子們的內分泌系統及反應行為也會比較強烈。

而且這些猴子有時候還會喝過頭，可能一個小時就喝了4、5杯。作者之一的Christina Barr說：“喝完後有的還會跟人一樣喝到睡著，或者表現得很友善，但有的就很有攻擊性。“

當然人的身上也有類似的基因，不過比較少。此外，人類還有許多基因也都可能造成酗酒的習慣。

所以，搞不好有的家族很會喝酒，可能是在某一代它們的祖先就已經率先發生基因上的突變讓這個“優良傳統“得以遺傳下去！！

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我們到底要睡多久才夠？讓｢睡眠基因｣來告訴你

人類就像動物一樣，都需要足夠的睡眠。不過，睡眠的時間每個人大不同，有的人比一般人睡的還少，睡眠時間可能不到6個小時，有的人可能一睡就要睡上個半天，到底他們問題出在哪？

這只是個開始

上星期五，Science期刊一篇研究報告，加州大學的華裔科學發現某個基因上的突變可能導致睡眠時間變短，發生突變基因是在一個轉錄因子 DEC2上，最後導致人類或老鼠的短時間睡眠。這項研究也因此修正了之前人們認為可能是褪黑激素 (melatonin) 濃度變化的理論，不過，這只是個開始，睡眠的秘密還深埋在我們身體。


之前，人們只知道睡眠的週期可能是透過腦中的電流變化開關來控制，電流大約介於0.5 ~4.5 Hz，這類的睡眠可被歸屬於 non-rapid eye movement (深睡期)，因眼球的活動變慢了，影響睡眠的深度，不過睡眠的深度和睡眠的長度卻沒有太大關聯。以科學的角度來看，若失眠了，最好的補救方法反而不是增加睡眠的時間，而是增加睡眠的｢品質｣。

DEC2上的點突變負向調控睡眠時間然而在這項研究 He et al.他們找來了一對平常就睡得很少的母女 (平均只睡6.25小時)，並從實驗發現這對母女身上她們的｢睡眠基因｣ dec2 都發生點突變 (P385R) ，除此之外他們也利用基因工程的方式，讓小鼠表現突變的DEC2蛋白，結果卻造成睡眠的時間增長，所以代表DEC2可能是借由負向調控來影響睡眠時間。


當然還有其他基因也參與睡眠的平衡，白日的活動也會影響控制睡眠週期基因。根據He. et al的說法大概每60個家庭之中就會發現一個DEC2基因的突變，從這項研究，我們可以清楚從分子層次是如何控制我們的睡眠。


不過，究竟我們的鬧鐘需要往後調多久才夠？(笑)


有的人可能一天要睡9個小時以上，有的人根本不到6個小時，但這些人卻看不出對於健康程度的差異。如果從上述的研究看來，以後我們可不可以為了因應生活上的壓力，隨時調控身體裡面｢睡眠基因｣的表現量，例如：在考試期間，用最少睡眠維持基本日常生活；在壓力解除後，又恢復DEC2正常表現，用分子的力量讓自己｢隨身變｣，應該會很有趣吧！


這不光是個有趣的問題，也可以讓我們重新審視到底睡眠到底有多重要。

伊索寓言成真，「烏鴉會投石子」不光是想像而已！

在上個星期的Current Biology期刊中，英國倫敦大學的科學家發表一篇實驗結果表示他們嚐試讓四隻白嘴鴉（rook）進行取水試驗。在這個實驗中，有兩隻白嘴鴉成功第一次就將石子投入水中，並讓浮游在水上的蟲子往上升到嘴可以到達的地方。就像伊索寓言裡面說的：烏鴉真的知道怎麼將石頭丟進水裡。更有趣的是，這些烏鴉在丟石頭之前，牠們會先觀察水的高度，並且聰明地選擇較大顆石頭，在丟了好幾回後，才會伸嘴去抓水中的蟲子。你說他們是不是像人類一樣聰明呢?

不過在進行實驗之前，牠們並沒有接觸過裝水的瓶子，而且也沒用過石頭。到目前為止只有發現猩猩也會利用類似的方法取出花生。

這項結果告訴我們，即使在兩千年前，物種就具有解決問題的能力。
而且，伊索寓言也不再是想像!

讓我們來看看這個有趣的實驗吧！

Connelly知道怎麼投石投，成功抓到小蟲子


Monroe會聰明地選擇比較大的石頭


Cook在第二次才成功，牠也知道要挑選瓶子裡裝滿水，而非軟木屑的

不需要細胞的蛋白質表現方式

若對於做結構蛋白的人來，膜蛋白對他們而言是一門痛苦的學問，因為他們總是很難得到足夠蛋白來做實驗。但目前已經有一套系統可幫助他們度過難關，有趣的是這個新系統，竟然是靠蛋白實驗最害怕的 ｢detergent｣，也就是界面活性劑來完成。我們都知道界面活性劑會造成蛋白質三級結構改變，例如像SDS。但在這套新的cell-free表現系統裡使用的是較弱的界面活性劑，如：Triton-X-100或含氟表面活性劑，以增加蛋白的可溶性。

想了解可參考 Trends in Biotechnology vol. 27, 2009
Membrane protein expression: no cells required