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DNA存音樂專輯 放入玻璃珠永流傳

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2018-04-25 自由時報電子報 〔編譯周虹汶/綜合報導〕一九九○年代開緩拍電子音樂「痴哈」(trip-hop)先河的英國音樂團體「強烈衝擊」(Massive Attack),將為其歷來最暢銷專輯《夾層》(Mezzanine)發行廿週年紀念版,但大大超脫老調重彈格局,因它儲存音訊檔的手法超級酷,將採用最先進的去氧核醣核酸(DNA)科技,把整張專輯內容以基因編碼方式改寫,放進五千顆奈米尺寸的微小玻璃珠裡。 「強烈衝擊」看準DNA儲存訊息乃商業趨勢,請來瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETHZ)功能性材料實驗室教授格拉斯(Robert Glass)及美國萊斯大學電機工程系助理教授海克爾(Reinhard Heckel),合力為一九九八年四月發行的《夾層》打造DNA版:資料存進九十二萬條DNA短鏈,再倒進五千顆玻璃珠裡,每顆直徑僅一六○奈米。這些內眼看不見的資料將保存在一瓶水中,整張新版專輯預計兩個月內完工,儘管製作過程複雜昂貴,但日後不再受限於不同年代各自流行的音樂格式,至少能保存千百年之譜。 DNA為雙螺旋結構分子,由腺嘌呤(A)對胸腺嘧啶(T)以及胞嘧啶(C)對鳥嘌呤(G)四種鹼基排列,組成遺傳指令;考古學家之前還原曾存活於地球的長毛象過去狀態,即利用其遺骨DNA一探究竟。科學家二○一三年因此悟出,超迷你DNA即儲存訊息的原型,況且它歷久不衰,儲存密度更超越市面所有產品。 人造DNA變身硬碟的新紀元三年前因此展開,現今數位資料慣用的二進制符號○和一得分別轉化,○與A、C對應,一與T、G對應,雖目前尚未完全克服存取耗時的缺點,但編碼錯誤與化學分解問題已逐見改善,支援長期電腦研究的「微軟研究院」(Microsoft Research)目前已把DNA儲存系統當成最新建構目標。

DNA結構 i-motif

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2018-04-25 自由時報電子報 〔編譯劉宜庭/綜合報導〕澳洲醫學團隊利用能發出螢光的抗體作為微型探測器,首次直接在人體活細胞內觀測到特殊的、呈現四聯體「打結」狀的去氧核醣核酸(DNA)結構「i-motif」。此為科學家首次證實人體細胞內常態性的出現「i-motif」,顯示該種特殊DNA結構可能在基因表現上扮演一定的角色。這項新發現無疑是替人體生物化學研究打開全新視野,並有望改寫教科書上DNA主要以雙股螺旋結構形式存在的說法。 科學家用螢光抗體找到 澳洲雪梨「嘉文醫學研究所(Garvan Institute)」抗體藥物治療學專家克瑞斯特(Daniel Christ)研製出一種結合特定物質、能發出螢光的Y字型抗體,它能在活體中找到「i-motif」並附著於其上,藉此有效追蹤細胞內「i-motif」的位置和出現情況。研究團隊透過這種微型探測器,觀察三種不同的人體細胞,發現每個細胞核都會出現螢光綠點,並隨著時間的推移消失,顯示「i-motif」可能參與轉錄及轉譯過程,協助「開關」基因。該研究二十三日刊登於《自然化學》期刊。 同屬研究團隊的分子生物學家鼎格爾(Marcel Dinger)指出,研究結果顯示人體細胞內出現「i-motif」是一件再平常不過的事情,相關發現料能開啟DNA研究的新領域,以便解答「i-motif」在細胞層次的具體功能,還有它是否會影響健康或引發疾病。鼎格爾表示:「在這種特殊的四聯體結構當中,胞嘧啶(cytosine)能夠彼此結合,這和雙股螺旋結構非常不同,因為雙股螺旋只允許胞嘧啶和鳥嘌呤(guanine)配對。」 克瑞斯特表示:「當我們說到DNA,腦中大多會浮現雙股螺旋結構。這項新研究提醒我們,還有另一種完全不同的DNA結構存在,且它對我們的細胞可能相當重要。」此前,許多實驗室經常使用「i-motif」進行分子機器人相關研究,但很少學者認為「i-motif」存在於人體細胞當中,因為「i-motif」似乎只活躍於酸性環境。胞嘧啶、質子化胞嘧啶、氫鍵能結合成平行雙鏈,兩條這樣的平行雙鏈反平行相互插入所形成的四鏈非共價複合物,即為「i-motif」;由於它能被環境條件「動態」激活,也被生化學家視為調控基因表現的「轉盤」。 報導原始網址: http://news.ltn.com.tw/news/world/paper/119537