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生物科學 生物 遺傳學
 
 
 
 
生命密碼:你的第一本基因科普書
 作  者: 尹燁
 出版單位: 中信
 出版日期: 2018.11
 進貨日期: 2018/11/22
 ISBN: 9787508694078
 開  本: 32 開    
 定  價: 510
 售  價: 408
  會 員 價 : 374
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編輯推薦:

◎生命如此美妙,我們卻知之甚少。芸芸眾生蘊藏哪些造化之妙?基因組學、生命科學為何包含無窮魅力?

◎它有趣、有用,又有科學嚴謹的態度,用人人都看得懂的語言,輕鬆地解答那些古怪而讓人憂心的問題,讓基因不再是高深莫測的知識,讓生命科學真的流行起來。

◎這埵酗Q萬個為什麼,可又不只十萬個回答,用有理、有據的科學知識,糾正我們原本以為正確的常識。

◎將與我們息息相關的基因科學知識娓娓道來,愛滋病、癌症、疫苗、生物合成、克隆人,夢想照進現實,基因科學是否能為我們帶來光明的未來?


內容簡介:

這本書分為四部分,讓大家從四個角度瞭解那些我們原本好奇卻難以查證的生命科學知識。
思考生命發生的演化:可重溫國寶熊貓“墮落”史,看看是什麼基因作祟,讓兇猛的上古神獸“淪為”呆萌系的代表;也可踏上大腦進階之路,看人類如何借助大腦物質結構的演化,發起對理性的無盡追求。
感受科學詮釋的美麗:一場花叢中的《甄嬛傳》將會上演,植物為傳宗接代各顯神通,其手段之豐富令人嘖嘖稱奇;或者,莫以基因大小論英雄,看看是不是物種越高等,基因組就越大。
關愛基因引發的不幸:“基因的詛咒”將道出缺陷基因密碼給人類造成的痛苦與折磨,並展現基因科技所能帶來的光明與慰藉。
憧憬科技締造的未來:幹細胞到底能幹啥?克隆人離我們究竟有多遠?我們的狀態還受腸道菌群的影響?生命的設計與構建正在走進現實,本部分將走進合成生物學的曼妙之境,那些充滿想像力的應用前景會讓我們歎為觀止。


作者簡介:

尹燁, “天方燁談”基因電臺和“尹哥聊基因”公眾號的主創,也是科普圈、媒體圈、財經圈、科研圈頗受歡迎的生物界“名嘴”。

華大基因CEO。大學畢業後加入華大,曾主持和參與了近百個國際基因組合作專案,在《自然》等國際知名學術期刊發表60餘篇論文(含合著)。發起並支持狒狒/山魈基因組計畫、大豆回家計畫、生命週期表計畫、狂犬病科研等公益計畫。

健康面前,人人平等。2017年7月14日,華大基因在創業板上市,成為中國基因科技第一股。他主張將科技力量與人性光輝融合,帶領團隊組織科技援藏,先後成立“華基金”“光基金”等公益基金,關注全球遺傳疾病,致力於推動基因科技普惠人人。


圖書目錄:

推薦序一楊煥明/V

推薦序二吳 軍/VIII

推薦序三馮 侖/XI

推薦序四梁 冬/XIII

前言/XV

第一章? 思考生命發生的演化?

假如地球只有一歲/3

人腦竟有 6 億年/14

《大衛》的睾丸不齊,米開朗基羅的

錯? /23

核彈也炸不死的“活化石”/29

穿越億萬年的凶神“鱷”煞/35

一匹被招安的“狼”/45

天下誰人不識“喵”/52

國寶熊貓“基因墮落”史/61

小白兔:失控的生殖狂/68

改變了人類大歷史的小土豆/75

來自星星的我們? /85

莫以基因組大小論英雄/91

第二章? 感受科學詮釋的美麗?

花叢中的《甄嬛傳》/103

讓福島新生的向日葵/115

救活許仙的,只是個普通蘑菇? /123

這長脖子生靈竟然是“麒麟”? /129

牡蠣:潮起潮落間的王者/138

小龍蝦是生化武器? /145

跟著青蛙看世界/152

大象為啥不得癌症? /161

這不是一“只”螞蟻/169

千杯不醉的基因型,你有嗎? /176

“高處也勝寒”的秘密/181

懷孕三年半,只為生條魚? /186

第三章? 關愛基因引發的不幸

“天下無唐”有多遠? /195

基因上無人完美/202

愛滋病:潛伏的紅塵殺手/211

被狗咬了怎麼辦? /221

虛幻的僵屍?真實的瘟疫! /227

長者腦中的橡皮擦/234

別讓“女人花”在宮頸凋零/243

我不願,死在馬拉松賽場/252

你的牛奶,我的瀉藥/257

如何給人體正確充電? /264

全麻會變傻?沒這麼簡單/272

一針疫苗引發自閉症? /281

第四章? 憧憬科技締造的未來

基因測序儀:生命密碼“翻譯機”/291

“送子觀音”還是“技術惡魔”? /301

天賦基因檢測靠譜嗎? /310

萬用幹細胞的神奇/317

中樞神經再生之夢/325

克隆人即將到來? /333

生命竟也能合成? /342

猛?象的起死回生/351

天網恢恢,還得 NDA 開口/358

“犯罪基因”真的存在麼? /363

菌群:最親密的朋友/368

回家吧!大豆/381

附錄一/390

附錄二/399

後記/411

致謝/413
顯示部分資訊


章節試讀:

大象為啥不得癌症?

什麼樣的動物更容易得癌症呢?

如果根據腫瘤發生的經典學說進行推理,我們會得出患癌動物的兩個特徵,一個是身形大,一個是壽命長。

癌症是突變累積的結果。當一個細胞突變累積到一定程度,開始失控複製,就會形成癌細胞。身形大就意味著組成身體的細胞數量更多,壽命長則意味著細胞更新換代的次數更多。細胞數量多,分裂次數多,就會導致出錯的可能性變大。那麼,是不是真如我們推理的那樣,身形大且壽命長的動物會有更高的患癌概率呢?大象的存在,給了這個推理一記響亮的耳光。

在 2015 年的一項研究中,科學家們收集了 36 種哺乳動物的屍檢數據,以估算癌症在不同動物身上的發生概率。在納入研究的 644只死亡大象中,受癌症困擾的僅有 3%。而在人類當中,癌症導致的死亡至少占16%。個頭高大,壽命也相當長 b的大象,患癌症的概率卻遠遠低於人類,這是為什麼呢?

20 世紀 70 年代,英國牛津大學流行病學家理查德•皮托曾提出一個悖論,即“皮托悖論”。他注意到,雖然理論上一個物種經歷更多的隨機突變,應該更有可能患上癌症,但從總體看,癌症的發生率跟生物體型大小或年齡好像沒有太大關聯。皮托猜想,一定存在某種內在的生理機制,來保護眾多細胞隨著個體年齡或體型的增長免於癌變。

神奇的抑癌基因

研究者們對大象的基因進行了分析,果真發現了問題的關鍵:一種能起到抗癌作用的基因,名叫 TP53。

細胞中的 DNA 會由於內力和外力的影響出現損傷,如果放任不管的話,功能失常的細胞很快會發生更多突變,陷入惡性循環,最終開始失控複製,變成癌細胞。而由於癌變細胞 DNA 保護機制失靈,複製過程中又會發生更多的突變。繁多的突變讓癌細胞有極強的適應性,並很容易產生對治療手段的抗性。

要想阻止癌變惡性循環的發生,就得及早清除細胞 DNA 中的損傷。這就需要腫瘤抑制基因, TP53基因正是對付這些損傷的關鍵。

TP53會編碼產生一種 P53蛋白,負責監控基因的完整性。在完成這項工作時, P53不僅異常嚴厲,甚至格外殘酷。如果發現 DNA受損,TP53就會促進DNA修復。一旦發現不可救藥, TP53就會毫不猶豫地宣判異常細胞的死刑,啟動凋亡程式,誘導相應細胞“自殺”,避免發生癌變。

正常工作的TP53基因可以將絕大部分癌變扼殺在萌芽之中。然而,如果TP53基因自身發生突變,其抑癌功能就會受到影響。

TP53基因的突變最常發生在編碼P53蛋白質和DNA結合的部分。突變後生成的P53蛋白無法和目標 DNA 相結合,也就無法行使正常的檢查和促進修復或凋零功能,癌症發生風險也就隨之升高。

在人類基因組中,TP53基因獨此一份,“別無分店”;如果不幸發生突變,這個保險系統就會失效。可是在大象體內,這個基因的拷貝數卻有20份!要讓它們挨個發生“叛變”,難度自然可想而知。

此外,大象的血細胞對 DNA 損傷異常敏感。雖然人類細胞也會在 DNA 損傷時啟動凋亡程式自殺,但是大象的細胞在同樣情況下,會以更高的速率完成這種自我摧毀的細胞凋亡過程。

可見,面對可能癌變的苗頭,大象體內的細胞從不留情。這種異乎尋常的強大細胞清除能力,很可能是患癌大象比例如此之低的原因之一。

借個基因來防癌?

既然大象的抗癌能力這麼強,我們能不能跟人家借個基因,用來提高自己的防癌水準呢?

也許,可以通過基因技術,給自己多加些 TP53 的拷貝?或者,合成些含抑癌基因的生物藥劑,通過服用的方式,將這些基因整合到自己的基因組當中,讓它們為我所用?想法固然美好,但是通過傳統醫學方法讓人類基因發生改變,幾乎是不可能的事。

從微觀層面來說, DNA突變主要發生在細胞核堙A靠口服藥物攝入一般是到達不了的。況且,人體細胞數量以萬億記,要把包含1173個堿基對的TP53基因放到這麼多細胞的染色體中,需要很多技術的綜合運用,此外還有成本是否可接受,難度可想而知。

不過,近期的研究給了我們一絲希望。猶他大學的基因學家們成功合成了許多TP53基因,並將它們注射到人類細胞堙C他們發現:接納了這種合成基因的人類細胞,在 DNA 損傷機制被觸發後的死亡數量明顯增加。這麼看來,導入這種基因,可以提升人類細胞對 DNA 損傷的敏感性。

但是,這些研究成果要真正轉化為癌症療法,估計還需要等上若干年。我們應該充分認識到,癌症的發生機制是非常複雜的,基因也僅僅是其中一個因素而已。癌症的發生跟遺傳基因、環境、心情、飲食、生活方式等多種因素有關。所以,要想預防癌症,得從各個方面入手。而且,大型哺乳動物抗癌也不光靠 TP53 基因。英國利物浦大學的霍奧•佩德羅•德•馬加拉斯教授通過測序弓頭鯨基因組 , 指出小須鯨、弓頭鯨等的基因組雖然不含TP53基因額外拷貝(與人類一樣只有一個TP53基因),但仍然可以通過其他基因來抵禦癌症侵擾(如核酸切除相關基因ERCC1,細胞週期相關基因PCNA,細胞受體基因MAPK及LAMTOR1)。這就是大象和弓頭鯨的細胞數量分別是人的100倍和1000倍,但患癌症的風險卻沒有線性增長的原因。

倫敦癌症研究所的癌症生物學家梅爾文•格堣珒絰{為,大型動物在體型變大的過程中,行動也變得越來越遲鈍,新陳代謝和細胞分裂的速率隨之降低。或許,這也是它們患癌概率低的原因之一。格堣珒聒椌磳隉A保護機制只能提供一定的幫助。如果大象也學會了吸煙或者飲食不健康,恐怕這些保護機制就不一定能抵禦癌症了。

雖然我們暫時不能擁有如大象一般強大的基因組,但是目前很多關於癌症的風險因素已被發現:紫外線暴曬、吸煙、酗酒、甲醛超標、燒烤、熬夜、肥胖等多種現代社會常見的問題都會讓人罹患癌症的概率增加。

所以,與其羡慕大象的基因,不如從今天開始,養成健康的生活習慣。

非洲森林象小貼士

中文名 非洲森林象

拉丁學名 Loxodonta cyclotis

英文名稱 Africanforestelephant



別稱 森林象、圓耳象

物種分類 動物界、脊索動物門、脊椎動物亞門、哺乳綱、真獸亞綱、長鼻

目、象科、非洲象屬、非洲森林象種



非洲草原象小貼士

中文名 非洲草原象

拉丁學名 Loxodonta africana

英文名稱 Africansavannaelephant



別稱 非洲象、普通非洲象、草原象

物種分類 動物界、脊索動物門、脊椎動物亞門、哺乳綱、真獸亞綱、長鼻

目、象科、非洲象屬、非洲草原象種

參考資料

1. E. Palkopoulou, M. Lipson, S. Mallick,S. Nielsen, N. Rohland. A comprehensive genomic history of extinct and living elephants〔J〕.Proceedings of the National Academy of Sciences,2018,115 (11):201720554.

2. M. Tollis, A.M. Boddy, C.C. Maley. Peto’s Paradox:how has evolution solved the problem of cancer prevention?〔J〕 . BMCBiology,2017,15(1):60.

3. Michael Keane, Jeremy Seme iks, Bo Thomsen, Joa? o Pedro de Magalhaes. Insights into the Evolution of Longevity fromthe Bowhead Whale Genome〔J〕 . Cell Reports, 2015,10(1): 112-122.

4. Abegglen, L. M., Caulin, A. F., Chan,A., Lee, K., Robinson, R., Campbell,M. S. & Jensen, S. T. Potentialmechanisms for cancer resistance in elephants and comparative cellular responseto DNA damage in humans〔J〕.Jama, 2015,314(17),1850-1860.

5. Peto, R., Roe, F. J., Lee, P. N., Levy,L., & Clack, J. Cancer and ageing inmice and men〔J〕 . BritishJournal of Cancer, 1975,32(4), 411.

6. Sulak, M., Fong, L., Mika, K.,Chigurupati, S., Yon, L., Mongan, N. P., ... &Lynch, V. J. TP53 copy numberexpansion correlates with the evolution of increased body size and an enhancedDNA damage response in elephants〔J〕.BioRxiv, 2015,028522.

7. Rozhok, A. I., & DeGregori, J.Toward an evolutionary model of cancer: Considering the mechanisms that governthe fate of somatic〔J〕 . Proc Natl Acad Sci USA, 2015, 112(29):8914-8921.


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