| 指導老師 | 陳中庸 |
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| 研究室名稱 | 核酸基因體研究室 |
| 研究方向 | 1.外基因體學 臍帶血是研究造血幹細胞最好的來源，因為臍帶血具有容易捐贈、無危險、幹細胞含量高及HLA相配較易等優點。臍帶血幹細胞已經被應用在抗癌和組織修護(如 中風)等方面而有一定的成效。然而幹細胞的分化(Differentiation)機制還未全盤了解，根據文獻，研究人員發現基因甲基化扮演重要的腳色，尤其是 CpG island的甲基化(methylation)與基因調控及細胞分化有密切關係。因此，本計畫預計探討的目標有（1)分別了解臍帶血中造血幹細胞和T（CD8+)細胞DNA甲基化的模式(2)了解有關造血幹細胞的分化機制—如何以甲基化DNA來協助或主導調控及分化成T細胞(CD8+)(3)搜尋人類的基因體中未被註解的新”去甲基酶”(demethylase), 進而有助於了解造血幹細胞分化過程中基因體甲基化和去甲基化的全貌，同時，有機會可利用反甲基化(reverse methylation)實驗讓各種細胞打開被抑制的基因。為了要達成這一個計畫目標，敝人應用已知的技術加上兩個小的自行組合的實驗設計方法來應用於探討發育(development)與甲基化、去甲基化的機轉。一是 PCR選擇性抑壓雜交方法，而且另一個是應用酵母菌系統來搜尋人類新的去甲基酶。本計劃預估將找到相關基因群，其CpG island的甲基化可能分別地在造血幹細胞和CD8+ T細胞扮演一定的重要性。那些被甲基化的基因將提供我們有用的資料以了解關於幹細胞的自我更新(self renew)與發育的基本機制，甚至有可能藉由阻斷 DNA methyltransferase（DNMT）達到去甲基化而進一步了解甲基化的基因與發育關係。藉由本計畫探討細胞分化與發育等的控制機制，及人類的基因體甲基化和去甲基化的圖譜﹔將有益於人類對器官再生、長壽和抗癌等的相關研究。
2.藥物基因體學 在台灣大腸直腸癌的發生率僅次於肝癌與肺癌，第三期與第四期的癌症病人其五年的存活率更降到25%以下。5-FU及oxaliplatin 等抗癌藥物對大腸直腸癌病人常有不一致的療效及副作用，歸根究底為代謝藥物的酵素活性因人而異，導致藥效與毒性也不一。所以，結合醫院、基因體實驗室與藥理實驗室共同研究台灣大腸直腸癌病人的基因變化型可以相輔相成。我們由醫院大腸直腸癌病人中篩選出對抗癌藥物有異常副作用(高毒性)或療效不佳者，由基因體實驗室找出可能的變異型，再由藥理實驗研究各種基因變異型對藥物代謝及細胞毒理等相關問題。 3.合成基因體學 基因捕捉系統 (Super-integron) 在格蘭氏陰性菌中扮演基因轉移與抗藥基因截獲等兩大主要功用。我們過去對創傷弧菌YJ016作全基因體定序時，發現一基因捕捉系統，此系統含有188個基因匣共可註解202個基因。創傷弧菌在許多國家是一隻由食物感染造成高致死率的細菌，它可經由食物或傷口感染引起嚴重的系統性疾病。創傷弧菌經由許多機制可得到新特性，基因捕捉系統及是其中之一。它可以增加細菌基因多樣性、調適環境與產生新致病株。基因捕捉系統像是細菌株專一性之吸收外來基因的機制，也是驅使細菌演化的重要因素。我們利用此一特性來加入專一選殖的基因, 並嘗試將一完整的生命體之所有基因納入此系統中。 4.生物資訊學 IRES擁有核醣體內部進入的特點，可以啟動與傳統不同的轉譯起始途徑，這個特性除了提供控制轉譯的方法，同時也是RNA不轉譯區調控基因表現的一個例子。讓生物學家感興趣的是，究竟還有多少在結構上類似已知IRES的序列存在序列資料庫之中？我們使用RNA生物資訊方法，希望幫助生物學家找出這個問題的答案。我們探討目前預測及比較RNA二級結構的方法，並且串接現有的RNA生物資訊工具，完成搜尋RNA二級結構的系統。系統首先利用RNALfold程式，由一級序列預測小區域內較穩定的RNA二級結構，接下來使用RNA Align程式，將預測的結構比對已知的IRES結構，藉此搜尋潛在的IRES序列。 |
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