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認識DNA(增修三版):下一波的醫療革命

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  • 優惠期限:2020年06月30日止
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內容簡介

增加一萬多字CRISPR章節和2019新型冠狀病毒相關篇章

DNA時代已經來臨!但你,認識DNA嗎?
親人有癌症病史時,你就該做基因檢查嗎?
甲基化過與不及都可能致癌?
複製人真的可能嗎?CRISPR基因編輯技術有哪些功用與影響?
COVID-19讓全球聞之色變,2019新型冠狀病毒為什麼比SARS可怕?
為什麼瑞德西韋這類的核苷酸類似物藥物可以對抗病毒?
基因療法是人類的未來救星嗎?
本書詳述基因科學的入門知識,並補充最新的研究與發現,
身為現代人,應該一讀!

基因體是一本歷史,記錄著人類時光旅行的故事;它是一本工作手冊,以數位的方式記載人體每一個細胞的製造藍圖與操作的秘密。研究基因體可以回溯人類的演化進程,可以看到祖先與疾病搏鬥的記錄,也可以察覺基因體的主人是不是比較容易罹患癌症、心臟病、中風、憂鬱症……,甚至可以從DNA端粒的長度一窺壽命的天機。

自從人類基因體計畫在2000年完成草稿以後,DNA的新時代已經來臨,疾病的本質完全改觀,DNA為疾病提供了新的解釋、新的診斷、新的療法,以及新的預防策略;如今醫學文獻幾乎不能不用DNA觀點審視研究的設計與解釋。在此之前,人類的基因幾乎是一個未知的謎團,而我們即將成為破解這個謎團的第一個世代。我們有必要重新深入認識DNA、基因、基因體這些基本詞彙所代表的意義,以及它們的構造與功能,才有能力回顧這些年來DNA科學的主要進展,並進一步瞭解什麼是「生物技術」、基因編輯CRISPR/Cas9,以及一探DNA科學終極目標之一的「基因療法」現況與難題。

有人說,現代人不會上網、不會收發電子郵件,就算是一種文盲。同樣的,學習自然科學的人如果不能了解近年來DNA科學的發展,也會落入看不懂醫學、生物學最重要文獻的窘境。本書著重在介紹基因體的基本知識,並補充上一版出版之後的DNA科學最新發現和研究,期許能為讀者做一次DNA新樂園的導覽。

《專業推薦》
從林正焜醫師這本《認識DNA》三版,讀者可以認識當代DNA技術的原理與應用,……。我相信,閱讀這本與時俱進、精彩的書之後,讀者對於DNA科學如何改變人類的文明會有通盤的認識。
──美國Walter Reed Army Medical Center分子診斷與病毒疾病部門主持人 洪火樹博士

在第一版的序言裡,我曾經引用彼得‧杜拉克之「心靈地圖」來說明基因體與當代人的自我認知。當時我就深深感受到本書生動而不失準確的寫作風格,與一般的翻譯型科普書籍有很大不同。本書的再版,也算是印證我當初的推薦序誠屬實言而非溢美之詞。……在新改版中,作者增加了不少新而有趣的進展。……我樂於再度為本書寫序的理由,就是我們需要與時俱新的DNA知識,好讓我們認清現有瞭解的限制,而能繼續永不停止的探索。
──國家衛生研究院神經及精神研究中心特聘研究員/主任 陳為堅博士

這一本綜合國際學術潮流和台灣疾病經驗的書,以其獨特的台灣觀點,相信可以帶給讀者全新的閱讀經驗,提供讀者感同身受的知識,達到將深奧難以捉摸的基因體相關知識拉近時空距離感的效果。
──國立臺灣大學公共衛生學院院長 詹長權博士

我個人認為,這本書很適合高中及大學主修生物學的學子們,拿來做為課外補充書籍,必定可增長對最近基因體研究發展的瞭解。對沒有升學考試壓力的大眾而言,基因體的知識已經是不能不具備的基本知識。拿起這本書,好好的讀完它,一定不會令你失望的。
──國立海洋生物博物館特聘講座 嚴宏洋博士
(依推薦人姓氏筆劃排序)
 

作者介紹

作者簡介

林正焜
台大醫學系畢業,現為開業醫師、OneGene Biotech Inc.同仁。
著有:《認識DNA──下一波的醫療革命》、《細胞種子──幹細胞與臍帶血的故事》以及《性不性,有關係?──有趣的性博物誌》,這三部作品曾榮獲中國時報開卷十大好書獎,以及第五屆吳大猷科普獎著作類金籤獎。

相關著作:《性不性,有關係?(修訂版):認識生命科學必讀的性博物誌》《細胞種子(2019增修版):幹細胞和臍帶血的故事》《性不性,有關係:認識生命科學必讀的性博物誌》《細胞種子(修訂版):幹細胞和臍帶血的故事》《認識DNA(全新增修版):基因科學的過去、現在與未來》《性不性,有關係──有趣的性博物誌》

 

目錄

目錄
增修三版說明
〈審定序〉讓病毒無所遁形的 DNA 技術/洪火樹
〈前言〉文明的里程碑

第 1 章  人類的基因體
一、基因體是記載在DNA上的細胞標準作業程序
二、基因可以剪接,可以開關和調節強弱
三、基因體的重複片段
四、粒線體DNA暗藏母系祖先信息

第 2 章  繽紛的基因體多樣性
一、突變的效果
二、單核苷酸突變是辨識基因型的重要窗口
三、基因體有許多重複出現的短串,可以當作DNA指紋
四、「醫生,請先檢驗我的基因!」

第 3 章  細胞如何凍結基因?
一、外基因遺傳讓一樣的DNA序列有不一樣的表現
二、同一個基因,卻因來源不同而表達不一樣
三、X染色體過度甲基化造成的家族性智能不足
四、甲基化過與不及都可能致癌

第 4 章  分子武器──如何利用小型雙股RNA干擾信使RNA
一、雙股RNA可以調降基因表達
二、RNA干擾機制的用途
三、RNA干擾成功治療小鼠的肝炎
四、臨床使用的RNA干擾藥物

第 5 章  細胞叛變
一、癌是基因的疾病
二、雞為什麼長了肉瘤?
三、癌症是好幾種基因攜手打造的怪物
四、抑癌基因是細胞週期的煞車器

第 6 章  DNA與癌症
一、肝癌的主要病因是肝炎病毒
二、啟動EB病毒複製可以治療鼻咽癌及淋巴癌嗎?
三、從基因型預知大腸癌的可能性
四、建立乳癌基因型資料庫防治家族性乳癌
五、我們需要花錢篩檢DNA預測癌症風險嗎?

第 7 章  從DNA看常見疾病
一、從DNA尋找動脈硬化的療法
二、預知失智紀事
三、氣喘是許多基因被環境因素挑起的反應

第8 章  人工基因的用途
一、基因可以用來治療疾病嗎?
二、基因可以用來當作疫苗嗎?
三、如何運送基因到細胞內?
四、操作DNA可以製作多能幹細胞

第 9 章  人類基因療法的經驗
一、第一個成功案例
二、腺病毒載體引發免疫風暴
三、非病毒載體的經驗
四、轉基因如何造成癌症?
五、基因療法的難題

第10章 生命之書可以改寫嗎?──CRISPR新進展
一、CRISPR發現的故事
二、CRISPR與細菌後天免疫
三、利用CRISPR編輯哺乳類細胞 
四、CRISPR/cas13可能是SARS冠狀病毒-2肺炎的解方嗎?
五、提高修改準確度的CRISPR先導編輯
六、進行中的CRISPR人體試驗

第 11 章  聚合酶連鎖反應、定序與即時聚合酶連鎖反應
一、聚合酶連鎖反應是DNA科學的核心技術
二、等溫環境就可以進行的核酸擴增:重組酶聚合酶擴增
三、高度敏感的定量工具──即時聚合酶連鎖反應
四、DNA自動定序
五、次世代定序

第 12 章  DNA晶片
一、基因晶片的功用與製作方式
二、晶片的實際用途
三、全基因體關聯研究(GWAS)
四、尚待克服的實際問題

專有名詞與人名中英對照
主要參考資料
 

〈審定序〉 讓病毒無所遁形的DNA技術
美國Walter-Reed Army Medical Center分子診斷與病毒疾病部門主持人/洪火樹博士
 
近幾十年來,出現了許多對人類社會產生重大影響新興疾病,其中大部分是新興傳染病,病原在一個全新宿主體內大量複製後傳播給人類。例如從墨西哥開始爆發的2009H1N1新流感,據美國疾病死亡週報的報導,一開始(在4月26日之前)就造成至少81人死亡(Dawood, 2009; MMWR2009)。緊接在墨西哥和美國之後,2009年H1N1流感迅速攻陷歐洲、亞洲、非洲及南美洲,傳播的速度和範圍這麼驚人,主要原因應該是密切的空中交通,讓病毒隨著人類宿主搭乘飛機旅行到全球各地(Dawood, Jain et al 2009; Swedish, Conenello et al 2010)。當時世界衛生組織與美國疾管局都憂心這種流感會流行全球,2009年6月10日世界衛生組織終於正式宣佈2009H1N1新流感大流行。

就像2003年SARS爆發僅僅短時間造成人類社會不安一般,2009H1N1流感大流行也在2010年7月正式宣佈已經結束,流行期僅只一年。人類文明史經歷了很多次死傷慘重、影響深遠的疫病,相較之下,我們是不是幸運地可以免於疫病的傷害或可以降低疫情到最輕微的程度,就像在2003年經歷的SARS或2009年經歷的H1N1流感一樣?在多久的未來我們又會遭遇另一個新興疫病?

從林正焜醫師這本《認識DNA》三版,讀者可以認識當代DNA技術的原理與應用,事實上,2003年和2009年的疫病會被迅速控制撲滅,最主要的原因可能要歸功於近年DNA技術的進展。最新的DNA技術讓科學家可以迅速辨識病原,大量解碼病原的DNA/RNA序列,這一來衛生單位就能夠針對病原採取對策,建立確實的診斷原則,研發有效的疫苗,監控疫情,防止致死疫病傳播。我相信,閱讀這本與時俱進、精彩的書之後,讀者對於DNA科學如何改變人類的文明會有通盤的認識。
 

詳細資料

  • ISBN:4717702100650
  • 叢書系列:科學新視野
  • 規格:平裝 / 336頁 / 21 x 15 x 1.9 cm / 普通級 / 單色印刷
  • 出版地:台灣
  • 適讀年齡:12歲~70歲
 

內容連載

增修三版說明

增修三版保留第一版大部分的架構,內容則參考新的文獻和資料重新寫過。讀者一定會問的一個問題是:從第一版到這一版,DNA 科學有沒有重大的變化?

第一版發行的 2005 年,人類基因體序列的解碼工程剛剛完成不久,大家對這樁科學成就充滿了期待和夢想。這些年來,科學界很多心力放在解讀生、老、病、死跟 DNA 序列之間的關係。這是一件非常龐雜的工程,經過多年的努力,幾乎人體的生理與病理,大多已可以找到基因的解釋。

至於基因突變引起的疾病,如果能透過基因編輯修正,必然是釜底抽薪、真正的治本。2012年之後因CRISPR技術成功在人類細胞內完成任務,目前更有許多按部就班、符合科學與倫理規範的基因編輯療法,正在進行人體試驗。從基因體解碼以來,人們期待的醫療革命,相信幾年內就會先在罕病、藥石罔效的末期病患身上實現。

本版增修時,正逢SARS冠狀病毒-2肆虐,已經變成全球性的瘟疫。因此特別探討這株病毒快速診斷的可能性(第10章),以及病毒生活史、治療的方向(第11章)。

此外,許多預測疾病風險的基因測試產品,不僅對消費者沒有助益,還會誤導人。面對誘人的商品,我們應當怎麼選擇才不會浪費了不必要的錢?希望讀者在享受科學新知、重新認識DNA 之際,也獲得實用的 DNA 消費指南。

高度敏感的定量工具—即時聚合酶連鎖反應

即時聚合酶連鎖反應技術最早是1992年由日裔的樋口提出的。他的初衷是想在不中斷連鎖反應、不打開試管的情況下即時看到連鎖反應的過程。由於溴化乙錠可以嵌入DNA雙螺旋之間受激釋出螢光,因此,在連鎖反應試管內加入溴化乙錠,若隨著反應進行,螢光也越來越強的話,表示有聚合作用,正在合成越來越多的雙螺旋。於是利用原有的機器配備一個激發和檢測螢光的裝置,第一台即時聚合酶連鎖反應儀器就此誕生。

由於模版初始濃度會影響聚合酶連鎖反應過程DNA產物的量,這個量又可以反映在螢光強度上,因此即時聚合酶連鎖反應有定量的特性。定量技術自產生以來,不斷發展完善,目前已經非常成熟了。標記物也由最初的單一染料發展到特異性更高的TaqMan探子。

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