2018 系統生物學、演化生物學回顧

除此之外，系統生物學的應用也為蛋白質的解析帶來大幅的進展，透過建立以及解析蛋白質的結構，研究者們可以進一步了解蛋白質的作用機制。

2017 年於Cell Systems 上發表 ... 首頁關於我們人物訪談 大師專訪 青年學者 海外求職 海外留學與實習 研究領域專題科學報導 生物化學 分子生物學 生物物理與結構生物學 生物物理 結構生物學 基因與基因體學 遺傳學 基因體學 表觀遺傳學 總體基因體學 CRISPR 細胞與發育生物學 發育生物學 癌症生物學 細胞生物學 電生理學 神經科學 計算神經科學 發育神經學 細胞分子神經學 系統神經學 認知科學 微生物與免疫學 微生物學 免疫學 感染性疾病 病毒學 疫苗 生物工程學 合成生物學 生物資訊學 計算生物學 系統生物學 機器與深度學習 蛋白質體學 跨領域生物科技 奈米科技 奈米生物介面 生物材料 醫學 精準醫學 轉譯醫學 細胞治療 基因治療 藥學 藥物開發與設計 再生醫學 幹細胞 組織工程 公共衛生 環境與健康 流行病學 生態與演化 活動 活動消息 大師講座 留學講座 職涯沙龍 專欄 唐獎TangPrize 聯絡我們 去年三月，我們透過系統生物學帶領大家站在宏觀的角度來窺探生物系統內部複雜機制。

過去大多的研究只專門深入探討DNA、RNA 或蛋白質中的特定物質或反應，但系統生物學能把多元的領域面相串連起來並建構出可以理解的模型結構，進行資料量化、預測性和動態性的探討。

（就好比讀一本書，藉著整合書本各個分散部分片段的資訊，而能了解整個書個全面的內容。

）藉由系統生物學的方式，不僅讓科學家能夠以數學模型達到數據量化以及探討神經動態傳導，也能經由電腦分析做出模型；人類基因組計畫就是其中一個著名的例子 [1]。

除此之外，系統生物學的應用也為蛋白質的解析帶來大幅的進展，透過建立以及解析蛋白質的結構，研究者們可以進一步了解蛋白質的作用機制。

2017年於CellSystems上發表的 DeepContact預測方法就是其中之一，如DeepContact這一類新的工具與研究方法，便是透過整合卷積神經網路（ConvolutionalNeuralNetworks）分析大量的數值資料，得到相關變數以及特徵值並運用在對未知反應的樣本中進行預測[2]。

而對於複雜的神經科學研究，系統生物學也能應用於模擬出果蠅大腦的神經網路分布，不僅能幫助我們更了解複雜的記憶的機制，對於腦中訊息傳導更是有著不可忽略的功勞 [3]。

在這樣的趨勢下，系統生物學似乎只會不斷地顯現出其重要性。

對於演化生物學，可不單單只是如國高中生物或歷史課本所講得界門綱目科屬種的分類學，或是探討達爾文進化論及拉馬克用進廢退說的對錯（但透過表觀遺傳學也顯示拉馬克的假說並非完全錯誤）；從演化生物學的角度其實可以幫助人類了解各種生物上的機制。

在去年度四月的演化生物基因體學主題上，我們介紹了 RNA 編輯（A-Iediting）由 RNA 腺苷脫氨酶（AdenosinedeaminaseactingonRNA, ADAR）來執行轉譯後加工修飾，ADAR 也在今年被一篇文章顯示在癌細胞中若缺失 ADAR1 能夠在治療上提高腫瘤對免疫治療上的效率 [4]。

我們也針對科學界在 Alu和 longnon-codingRNA 上看法的翻盤—— 從以為是毫無作用的垃圾，變成炙手可熱的研究課題，給予更完整的介紹。

同時我們也用腸道內細菌來看演化的過程 [5]。

在去年 11 月，另一篇文章也顯示腸道內細菌經過移民顯示出腸道內細菌多樣性的下降，並且與肥胖增加有關 [6]。

不外乎的，系統生物學也在演化研究上幫助科學家們分析各種基因、核醣體的構造。

在新的一年，相信一個藉由與過去結合的演化生物基因體學、一個與現今科技結合的系統生物學的這兩個領域，能為我們帶來更多精彩的故事。

Imageextractedfromthehttp://genomics.energy.govwebsitefromtheU.S.DepartmentofEnergyGenomePrograms 參考文獻： 系統生物學-維基百科，自由的百科全書, Retrievedfrom https://goo.gl/qqnwhw 【「深」入蛋白質：分子結構的預測】.TheInvestigatorTaiwan.(2018,March).Retrievedfromhttps://goo.gl/eJPCpt HowardHughesMedicalInstitute.(2018,July19).Completeflybrainimagedatnanoscaleresolution.ScienceDaily. https://goo.gl/atpoHk Ishizuka, J. J.,Manguso, R. T.,Cheruiyot, C. K.,Bi, K.,Panda, A.,Iracheta-Vellve, A.,…Haining, W. N.(2018).LossofADAR1intumoursovercomesresistancetoimmunecheckpointblockade. Nature, 565(7737),43-48.doi:10.1038/s41586-018-0768-9 Garud, N. R.,Good, B. H.,Hallatschek, O.,&Pollard, K. S.(2017).Evolutionarydynamicsofbacteriainthegutmicrobiomewithinandacrosshosts.doi:10.1101/210955 Vangay,P.,Johnson,A.J.,Ward,T.L.,Al-Ghalith,G.A.,Shields-Cutler,R.R.,Hillmann,B.M.,…&Batres,R.(2018).USImmigrationwesternizesthehumangutmicrobiome.Cell,175(4),962-972. doi:10.1016/j.cell.2018.10.029 撰文｜高唯真 審稿｜藍冠鈞 Abouttheauthor 高唯真 日本東北大學研究所。

目前努力適應日本生活以及學習日文，主要專攻癌症方面基因和蛋白質的表達。

對於細胞生物方面充滿的熱情及好奇，希望藉由Investigator能與各不同領域的朋友一起學習交流。

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