癌症、健康、基因表現與調控,無所不在的演化

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新世紀基因體學當道,也替傳統的演化研究帶來新契機。「台灣演化與計算生物學會(TaiwanSECB)」成立後年年舉辦年會,邀請來自世界各地的同好參加,今年已經邁入第 7 屆。

巡迴台灣各地推廣演化

台灣演化與計算生物學會的創立者是中研院院士、特聘研究員李文雄,他也是美國國家科學院的院士,曾在芝加哥大學任教多年,資深又德高望重,為世界第一流的演化學者。他自 2012 年起號召同好,組成學會並擔任理事長,希望在台灣推廣演化與基因體學。

為了更加貼近受眾,學會每年舉辦的研討會巡迴台灣各地,地點不只限於學術資源最集中的臺北,至今已經在臺北中研院、高雄中山大學、臺南成功大學、臺中中興大學,以及花蓮慈濟大學舉辦過,足跡遍及全台灣北中南東各地。李文雄於 2016 年卸任理事長,改由臺灣大學生命科學系的丁照棣老師接任。

今年的年會「2018 演化基因體學與生物資訊學國際研討會」於 10 月底首度在臺大醫學院舉辦。兩天講座都安排 keynote 開場,第一天邀請到成功大學生命科學系的特聘教授陳虹樺,第二天的講者則是任職於芝加哥大學的中研院院士吳仲義。除此之外還有 10 場演講,不但內容精彩、題材也相當多元,反映演化與基因體學結合的多重面向。邀請的講者來自台灣、泰國、美國、日本的研究機構,也相當國際化。

大合照

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經濟養殖生物的應用

大會開場,成大生科系特聘教授陳虹樺的主題是「蘭花的花香」。 蘭花是深具台灣特色的觀賞植物,不但美麗也富於經濟價值;導入基因體學的研究方式,不但能讓我們更認識蘭花本身,也能帶來潛在的育種收益。採取一系列結合基因體學與分子生物學的策略,陳虹樺領導的團隊鑽研多年以後,找到影響蘭花製造氣味分子的基因調控方式,是值得大眾認識的本土研究。

陳虹樺 特聘教授

演化能讓我們更了解具有經濟價值的生物,以及它們的敵人。來自泰國瑪希敦大學(Mahidol University)的 Anuphap Prachumwat,向台灣聽眾介紹他對養殖蝦的寄生蟲「微孢子蟲(Enterocytozoon hepatopenaei)」的研究。

大腸癌為什麼遠多於小腸癌?

中研院吳仲義院士的主題是「癌症的演化」。最近生醫學界,相當流行導入演化概念研究癌症;不過吳仲義並非跟風的泛泛之輩,他是早已成名多年的演化大家,又踏入癌症研究的全新領域,以癌症為材料,探討以演化為出發點的問題,寄望能擴展演化研究的疆界。近年吳仲義結合中國學界豐沛的資源,探討一系列深具開創性的演化問題,他在第二天一早帶來充滿啓發性的演說。

大腸癌(colon cancer)與小腸癌兩種癌症,位置接近,癌細胞彼此性質沒有太大差異,罹患大腸癌的風險卻達到小腸癌的 70 倍之多!為什麼?

在演化學家眼中,腫瘤由許多癌細胞組成,可以視為個體數目非常非常龐大,異質性極高的族群,因此族群遺傳學的研究方法,也能轉換用於分析癌細胞的命運。演化學家早已知道,族群愈大,能夠消滅有害、增進有利突變的天擇力量愈強。將此概念用於癌症,就能解釋大腸癌遠遠多於小腸癌的理由。

有機會形成癌細胞的細胞數目,大腸超過小腸,所以對發展為癌症有利的突變(相對地對人不利),在族群較大的大腸中有更高機率保留下來,而對癌症不利的突變(相對地對人有利),被淘汰的機率也比較高,這才使得最終罹患大腸癌的機率遠勝小腸癌。儘管對演化學家而言只能算是牛刀小試,不過僅由此一實例即可看出,若能順利結合演化與癌症研究的思維,對演化與癌症兩個領域的發展將是雙贏。

吳仲義 院士

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癌症、健康、基因表現與調控,無所不在的演化

以演化思維探討癌症近來十分熱門,除了吳仲義以外,來自日本東京大學的柴田龍弘(Tatsuhiro Shibata)教授 ,以及瑪希敦大學的蕭孟昕研究員,都帶來演化與癌症結合的研究介紹。

癌症以外,多位講者分享的主題也與人類健康有關。來自日本綜合研究大學院大學的颯田葉子(Yoko Satta)教授,以及美國喬治亞理工學院的 Joseph Lachance 助理教授,都由人類演化史的角度出發,追溯人類族群中,可能導致疾病的不利遺傳變異。除此之外,中研院的林倩伶助研究員、陽明大學的陳卓逸助理教授,兩位傑出新進學者的分享主題,都有潛在的醫療應用價值。

演化研究的範疇十分多元,參與本次研討會的講者即使總人數不是太多,觸及的題材也非常廣泛。分享以非人類生物為研究材料的講者,有成功大學的吳謂勝、美國南加州大學的 Sergey Nuzhdin,以及日本國立遺傳學研究所的明石裕(Hiroshi Akashi)教授。他們以線蟲、果蠅為實驗對象,深入探討無所不在的演化相關議題。

更多資訊請上台灣演化與計算生物學會網站查詢。學會自 2012 年成立,經營至今 7 年來,規模每年都穩健成長,已經吸引超過 400 位同好入會,若是有讀者看完本文介紹感到興趣,也歡迎加入會員,一同體驗演化的無窮世界。

台灣演化與計算生物學會網站:
http://biodiv.tw/society/TaiwanSECB/index.php?idx=0
2018 演化基因體學與生物資訊學國際研討會網站:
http://isegb.biodiv.tw/ISEGB2018/

文   / 寒波

(作者部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名的粉絲團《同名的粉絲團》,歡迎參觀、拍打、與餵食)

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