Enews128 生物資訊與基因多樣性的相關研究

出自KMU e-News

當前修訂版本

高雄醫學大學e快報 第128期　 生命科學院 專題

生物資訊與基因多樣性的相關研究

生物醫學暨環境生物學系 張學偉副教授

本人自92學年度加入高醫生物醫學暨環境生物學系迄今，一直感受到生物系的活力與多樣性發展，對本人的研究也產生微妙的互動。讓我從單純基礎研究，走向生物資訊的研究領域，其中與臨床醫學的醫師合作也帶給我很大的幫助。還有分子生物與生物資訊也跟生態物種的研究結合，讓我們發展出分子物種鑑定與鳥類性別鑑定。還有研發處的輔導，讓本實驗室有產學合作的機會。所以，大致上本實驗室研究著重於在生物資訊、基因體及基因多樣性，運用於SNP交互作用、腫瘤標誌篩選、鳥類性別鑑定、分子物種鑑定、特有物種粒線體定序及以上各種相關的相關軟體開發。詳述如下：

1. 生物資訊軟體研發

本實驗室與高雄應用科技大學楊正宏教授合作多年，研發與更新生物資訊相關軟體與視覺化。結合生物資訊學、基因體與附基因體及軟體程式應用的方法，來研究癌症、疾病與基因多樣性。目前已有成熟的SNP相關探勘免費軟體發表包括：SNP-RFLPing, V-MitoSNP, SNP ID-info, Seq-SNPing, Prim-SNPing, SNPflankplus, Extract-SAGE等。另外有關甲基化分析工具與連鎖不平衡分析軟體…等生物資訊研究相關軟體，也正在研發當中。

2. 醫學基因體研究- 口腔癌腫瘤標誌與疾病的致病SNP條碼

本實驗室與附設醫院牙科主任陳中和合作，利用上述生物資訊與基因體方法(如生物晶片)結合臨床研究，找尋並驗證腫瘤標誌。同時，我們也與骨科林高田醫師及高應大楊正宏教授合作，利用生物資訊產生SNP barcode，用以分析各種疾病的危險性，目前已有成熟的結果。

3. 慧星方法篩選具有DNA損傷的抗癌藥物

本實驗室與清華大學生物醫學研究所所長劉銀樟教授合作，利用慧星方法(Comet assay)來測定藥物對細胞DNA損傷的程度。Comet assay的原理是將單顆細胞懸浮於洋菜凝膠中，經裂解處理後，在高pH之電泳下，斷裂之DNA會移出細胞外，而形成拖尾的現象，並用螢光染料染色，使細胞核呈現出一種慧星式的圖案。若細胞DNA未損害則移動慢，在泳動時保持圓球形。為一種快速、靈敏、簡便的檢測DNA損傷的方法。同時本實驗室也與本校天然藥物研究所與生物科技系合作，用於篩選有抗癌潛力的天然藥物，目前已有初步成果。

4. 鳥類分子性別鑑定- 鷹類

本實驗室與本系程建中老師合作，開發高通量分子性別鑑定探針。由於鷹類是生態系的頂層代表生物之ㄧ，也對環境的品質要求很高，因此常被視為環境監測的指標生物。而監測其性別比例是監測鷹纇族群的健康的重要因素。所以，目前主要是針對鷹類進行研究，已經有成熟的結果。

5. 鳥類分子演化- 白頭翁與烏頭翁初探

本實驗室與本系程建中老師以及中華醫事科技大學周以正老師合作，嘗試了解白頭翁和烏頭翁的DNA序列關係。我們以分子生物與生物資訊分析，研究白頭翁和烏頭翁中的族群內基因多型性(SNP)差異。主要目標為探討以下兩項：1.研究白頭翁和烏頭翁粒線體某些基因群的序列內的基因多型性的狀態。2.探討鳥類的性別是否與粒線體特定基因群的多型性型態有差異。同時，我們也將相關基因的定序成果投遞到GenBank並取得accession number，供生物學家參考。

5. 物種分子鑑定-台灣櫻花鉤吻鮭(Oncorhynchus masou formosanus)

本實驗室與中華醫事科技大學周以正老師合作，嘗試區分臺灣鮭魚與其他相似的日本櫻鮭。我們使用演化分類常用的16S rRNA序列做生物資訊分析，發現無法區分。而利用GH1基因作為生物探針，則可將台灣特有亞種的台灣櫻花鉤吻鮭與日本其他鉤吻鮭屬亞種的鮭魚予以區分。

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