黃筱鈞 Hsiao-Chun Huang

重現單細胞內不對稱性 找出不對稱分裂最小條件

本人大學就讀電子工程學系，期間修習通訊電子學，學到穩定振盪源自線路裡的雜訊經放大器放大，通過濾波器挑選特定頻率，濾波器的輸出再回饋為放大器的輸入，如此循環形成穩定訊號。雖然不曾深入研究振盪器，這段描述種下想了解從雜訊變成穩定訊號的種子。細胞內的生化反應本質為十分嘈雜的隨機碰撞，自然演化勢必也需要層層設計來確保時空的精準與穩健性。揭開生命科學現象下，每一步設計其背後存在原理十分重要，未來能賦予仿生設計有意義的邏輯。鑑此，自 2013 年起，我們嘗試在實驗室建立從下而上合成生物方法學，用以研究不對稱細胞分裂的設計原理。我們在行對稱細胞分裂的單細胞物種大腸桿菌中，利用外加已知物化性質與大腸桿菌正交的外源蛋白，嘗試重現單細胞內不對稱性與分化。研究說明聚合作用結合限制擴散為不對稱細胞分裂的最小條件，可解釋兩者結合的設計為什麼廣泛存在於自然界物種中。研究也暗示不對稱細胞分裂中組成元件演化先後起源，與至今之所以被保留所需功能，預期是未來值得探索的重要方向。