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| | [這篇文章最後由明月在 2009/03/11 09:08pm 第 5 次編輯]
一門科學剛開始發展時 常常會被認為是無用的 研究會走迷宮的黏菌 哪會有任何用途呢? 部分科學家秉持著自己的信念繼續研究下去 在更多時候 連科學家自己也覺得他的研究只是有趣的無聊玩意兒(很多搞笑諾貝爾獎的得主就是這麼認為!) 不過後續發展卻時常出乎大家的意料之外
據說曾有政治家這麼問法拉第: 先生您的發明很有趣 但是他能有神麼用呢?
法拉第是這麼回答的: 先生有一天你會從他的身上抽稅
現在就來看看科學家到底跟人民抽了哪些稅!!
彩虹溫泉稅
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Thermus aquaticus 1969年首度被科學家發現從黃石公園的溫泉裡發現是一種顏色很漂亮的細菌 生長在美國黃石公園溫度超過110℃的間歇泉中 讓溫泉變的五顏六色 他的最高生長溫度是79℃ 最佳溫度66.0~74 當然啦溫泉中各區域的溫度還是有差異的 90c以上的區域他就活不了了 也有人在核能發電廠的排水口 熱水器裡面發現他 不過土壤裡面則不容易發現 總之他是一種喜歡泡溫泉的細菌
一九七三年John Trela突然覺得Thermus aquaticus很有趣 就讓台籍留學生錢嘉韻及另一位美國學生以Thermus aquaticus為論文的主題開始研究。在其他教授的指導下 錢嘉韻成功的分離出的DNA合成脢~~Taq酶 能夠忍受95C的高溫在72°C時能以每秒150個核甘酸的最高速度合成DNA，在37°C時每秒反而只能合成一個。但是我們要拿不怕滾水的DNA合成脢做甚麼呢? 難道是讓人能夠一邊吃羊肉爐一邊複製羊的DNA嗎?
( 也許這句話並不全然是瞎扯喔!!!肉羊的育種通常很慢 因為要殺掉才能知道肉好不好吃 羊死了也就不能拿來當"種羊"了 作成羊肉爐之後再複製DNA 並植入細胞 便可製造出複製羊 不過這種高難度的高科技技術 拿來改良羊肉似乎有點小題大作)
1983年春天的一個美好週末夜美國人穆李斯教授 開車載著女友經過紅木森林 分子生物學的大革命就此展開
他突然想到: 合成脢的前方必須是雙股的DNA才能運作 (打個比方鋪路機的後面也要有路才能繼續舖下去) 在一大堆單股DNA中 加入小片的DNA(稱做引子)釣出某段DNA 讓它的前端變成雙股 再加入合成脢就會開始合成DNA 合成完畢後讓雙股DNA分開變兩條 加入引子再釣一次 每釣一次數量就增加一倍 DNA以2的n次方快速增加 只要引子夠多釣個30次就能變成原來的1073741824倍 不但能用引子把某段DNA釣出來還能”大量”複製 核分裂時原子也是像這樣以2的n次方大量分裂 稱為連鎖反應 所以這項生物學技術就被稱為”聚合脢連鎖反應”簡稱PCR
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引子釣魚的準確度非常高 根本不必純化DNA再複製 能從病人的糞便裡釣出DNA 檢查到底是腸病毒 輪狀病毒 還是大腸桿菌 只要分別加入以上三者的DNA做成的引子看看能不能釣出東西就好了!!!
但是合成脢除了需要引子幫他開路(引路者 謂之引子) 後大段必須是單股DNA才能複製 為了讓雙股DNA分離變成單股必須要把DNA加熱到96c 每加熱一次 酵素就被100%煮熟 必須再加一次 而且隨著酵素屍體越來越多 新加入酵素的工作意願也會降低 越來越慢 讓1073741824倍變成不可能的數字
Taq脢嘟嘟好能夠忍受95c的高溫 不會被100%煮熟 從此以後科學家不必添加一次1美元的合成脢加三十次 有了Taq只要每個三分鐘轉一次溫度紐就搞定啦
後記:
現代科學家為了防止溫度紐提早報銷 已經發明了智慧型PCR加熱器 會自動調整溫度 讓DNA洗冷熱交替的三溫暖
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Taq的電腦模型圖
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如果你看不懂我的動畫 請看:
淺藍色的是引子
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 2009/02/08 01:21am  IP: 已設定保密 | [本文共 3145 位元組]  |
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