動物學

Identifyingthespeciesorsexofabirdbasedonafeatherfoundinnatureisoftenchallenging,evenwith the help of reference books. However, determining the presence of a rare species in a habitat using an indirectpresenceindicator,suchasafeather,canhelpinimplementingspecificmeasuresforpreserving the species. The aim of this study is to investigate whether DNAgenotyping is better than specialized books when identifying bird feathers. Toanswerthisquestion,Icollectedfeathersinthewildand,withthehelpoftwobooks,triedtoidentify theirspeciesandsex.Then,assistedbyDrGwenaëlJacob(UNIFR),Iisolatedtwogenesinnineselected feathers. The investigated genes were the CHD gene for sexing and the COI gene for species identification.Todothis,theDNAwasfirstextractedfromthefeathers,purified,andamplifiedbyPCR. Subsequently,anelectrophoresis wasperformedtosexthe samples andcheckthatthe PCRamplification hadworkedproperly.Finally,thesamplesweresequencedbytheMicrosynthlaboratory(St-Gall),and the obtained sequences were entered into the NCBI database. Acomparisonoftheresultsobtainedwitheachofthetwodifferentmethodsshowsthattheidentification with specialized books was fairly successful. 56% of the species identification made with the books were indeed confirmed by genotyping. DNAanalysis provided a different result only for feather #16. However,33%ofgeneticidentificationfailed,eitherduetogeneticmaterialqualityorlaboratoryerrors. Asitwaspossibletoidentifythesexofonlyonesample(feather#14)withthebooks,itwasnotpossible tomakeatruecomparisonofthetwoapproaches.However,asgeneticsexingworkedwell(onefailure, feather #28), it can be inferred that genetic sexing is more effective than using books. This work demonstrated that DNAis not infallible and that sometimes books are equally effective in identifyingbirdspeciesfromafeather.However,insexingbird,DNAremainsmoreefficient.Thus,one can conclude that DNAgenotyping is not superior but rather complementary to specialized books for identifying bird feathers.

細胞核是真核細胞內最大且至關重要的細胞結構之一。其具體位置在各種細胞中可能有所不同。為了深入了解細胞核位置對於細胞功能的影響，我們選擇以果蠅幼蟲眼疊為研究對象，探究細胞核在神經系統發育過程中所扮演的角色。神經系統在生物體中扮演著極為關鍵的角色，包括神經元和神經膠細胞。如果失去神經膠細胞，將導致神經退化或死亡。在我們的研究中發現，神經膠細胞核在其發育過程中會發生大規模的內部移動。為了限制神經膠細胞核的移動，我們利用了果蠅作為研究動物，並應用了果蠅常用的 GAL4-UAS系統和GrabFP技術，這使得我們能夠限制神經膠細胞內細胞核的移動。我們的實驗成功證明，限制神經膠細胞核的移動會影響神經細胞的軸突發育，但不會影響神經細胞 R1-R8 聚叢的發育。未來，我們計劃將 GrabFP 技術應用於研究不同胞器在細胞內相對位置對其功能的影響。

sRNA在各種物種的精子功能中起著至關重要的作用。在秀麗隱桿線中，當缺少精子相關的sRNA「ALG-3/4 26G sRNA」會導致其在25度時不孕。此外，IFE-1是人類真核轉譯起始因子EIF4E的直系同源基因，主要表達於雄性生殖細胞系統中。在先前研究中我們觀察到當「真核轉譯起始因子IFE-1有缺陷」或「精子缺少相關sRNA」時，亦會導致精子具有缺陷。由於三者的相似性，我們認為IFE-1和26G sRNA的生成路徑有關。因此我們假設IFE-1參與協助酵素NYN-3辨認並切割msd-1 mRNA模板後促進26G sRNA生成。我們使用Western Blot、IP、螢光顯微鏡等方法，探討了IFE-1和MSD-1::GFP的關係，發現在ife-1正常的情況下，高溫對於MSD-1::GFP的表現量沒有影響。並且因該蛋白只表現在公蟲精子，我們可以推論msd-1:gfp 只作用於公蟲精子。而此疑似可正向調控基因表現的26G sRNA，有望發展成有別於過往sRNA藥物抑制基因表現的一種新基因治療方法。

利用鏡檢大生熊蟲形態檢測蔬菜中硝酸鹽壓力，常有形態判別問題，本研究想利用其自體螢光開發新型檢測模式，利用硝酸鹽壓力下其活動與隱生比例差異與自體螢光強度關係，檢測硝酸鹽濃度。顯示其自體螢光最佳激發波長為488 nm，製作檢量線(R2=0.99)與自製裝置使用470nm波長激發以壓克力濾光(R2=0.97)可檢測0〜156 mg/L硝酸鹽，可改善鏡檢缺點，並嘗試應用，發現蔬菜硝酸鹽 (小白菜492mg/L)，超出其自體螢光檢測極限，且蔬菜萃取液會影響大生熊蟲自體螢光，目前能進行定性分析，後續將分析蔬菜中造成干擾物質，繼續評估其應用性。探討其螢光機制，利用組織切片，探討大生熊蟲自體螢光強度與表皮層厚度在隱生和活動狀態下，是否具有相關性，發現脫水樣本自體螢光強度與螢光面積較活動樣本無差異(p>0.05)，推測自體螢光強度會受到其隱生時體表收縮程度有關。

在現代社會高齡化的趨勢下，老化與衰弱成為引人注目的社會問題，近期也被認為是造成死亡的主要原因。本研究探討了不同年齡小鼠腎臟功能及分子機制的變化。結果顯示，老化小鼠腎絲球過濾率較差，腎損傷指標NGAL和KIM-1增加，顯示老化影響腎功能。此外，老化小鼠的抗氧化能力下降，CHOP蛋白顯著上升，顯示內質網壓力增加。急性腎損傷實驗進一步發現，老化小鼠的腎功能下降及組織損傷較年輕小鼠嚴重，且脂質代謝及粒線體生合成指標呈下降趨勢。這些變化是否由於適應性未折疊蛋白XBP1表現下降造成，仍須更進一步研究釐清。總結，本研究探討年輕與老化小鼠腎臟之分子機轉差異，有助於深入了解老化對腎臟功能的影響和造成急性腎損傷與衰弱症之關鍵因素。

人腦中約有一千億顆的神經細胞 (王希文，2018)，他們之間的突觸錯綜複雜，這些樹突與軸突皆連接到正確的位置，讓人不禁好奇這些突觸的連接機制。在經過文獻的查詢過後，才發現Dscam是控制大腦發育的蛋白質之一，Dscam使得細胞能夠進行細胞辨識，能夠使軸突及樹突在腦中進行特定的連結而不致於黏合。目前我們尚未知道，Dscam 會如何影響嗅覺區域中介神經細胞的生長及神經連結，本研究針對黃腹果蠅(Drosophilamelanogaster) 大腦中一小群被 GMR51C07-GAL4標定的嗅 覺區域中介神經元，觀察在正常情況、Dscam過度表現、Dscam表現量受抑制下，這群神經元的型態如何發生。

現代社會中，睡眠剝奪已成為普遍問題，人們對其對免疫系統及整體健康的負面影響愈加關注。本研究使用特製的旋轉鼠籠讓小鼠連續72小時保持清醒，探討急性睡眠剝奪對小鼠免疫反應的影響。研究發現NK細胞與脾臟中的記憶CD8 T細胞比例明顯減少，顯示細胞毒性功能受損或記憶免疫反應下降。與此同時，抗炎細胞因子的表達增加，而促炎細胞因子和相關基因的表達則有顯著下調。此外，雖然觀察到B細胞比例有所增加，這可能是免疫系統在細胞免疫功能受損時，維持免疫穩態的反應。這些發現揭示了睡眠剝奪可能抑制免疫系統造成損害。本研究強調適量睡眠對維持免疫平衡的重要性，並指出睡眠不足可能促進慢性免疫問題的發展。在此基礎上，後續研究可探討短期睡眠剝奪與腫瘤及免疫系統的關聯，並延伸至長期剝奪的影響。

生物時鐘可對生物體的行為與生理造成影響，在探討晝夜節律特徵的差異時，過去研究常侷限於北美大陸的品系，缺少赤道及南半球品系的晝夜節律特徵探討。有鑒於黑腹果蠅在全球各大洲的廣泛分佈，因此我們以黑腹果蠅（近赤道與中高緯度品系）為材料，研究果蠅是否因緯度而有相異的晝夜節律特徵？結果顯示不同緯度的果蠅品系展現出相異的晝夜節律特徵。赤報品系在全暗狀態下仍維持原本光暗12小時的穩定節律，而南北半球的中高緯度品系則具有相似節律特徵，即在全暗狀態下的節律不對齊原本正常光源的穩定節律，其他如活動量、週期、及節律強度等皆有著品系間的差異。更進一步比對實驗中各個品系基因序列，研究發現per和tim在調控區段有許多SNP變異，顯示其與晝夜節律特徵的關係，有助於後續尋找更多造成晝夜節律特徵差異的可能遺傳變異並探討。

利用鏡檢大生熊蟲形態檢測蔬菜中硝酸鹽壓力，常有形態判別問題，本研究想利用其自體螢光開發新型檢測模式，利用硝酸鹽壓力下其活動與隱生比例差異與自體螢光強度關係，檢測硝酸鹽濃度。顯示其自體螢光最佳激發波長為488 nm，製作檢量線(R2=0.99)與自製裝置使用470nm波長激發以壓克力濾光(R2=0.97)可檢測0〜156 mg/L硝酸鹽，可改善鏡檢缺點，並嘗試應用，發現蔬菜硝酸鹽 (小白菜492mg/L)，超出其自體螢光檢測極限，且蔬菜萃取液會影響大生熊蟲自體螢光，目前能進行定性分析，後續將分析蔬菜中造成干擾物質，繼續評估其應用性。探討其螢光機制，利用組織切片，探討大生熊蟲自體螢光強度與表皮層厚度在隱生和活動狀態下，是否具有相關性，發現脫水樣本自體螢光強度與螢光面積較活動樣本無差異(p>0.05)，推測自體螢光強度會受到其隱生時體表收縮程度有關。

表觀遺傳學(Epigenetics)是研究行為與環境因子如何對基因表現產生影響， 主要是藉由DNA甲基化、組蛋白修飾、非編碼核醣核酸來影響基因表現， Naa40p (N terminal-alpha-acetyltransferase 40 protein) 也稱為NatD、Patt1或Nat4 是一種組蛋白乙醯轉移酶，修飾組蛋白H2A及H4。在酵母菌的研究中，Naa40p 的缺失可以延長酵母菌的複製壽命(Molina-Serrano D., 2016)。在The Human Protein Altas資料中，可以看出人體中Naa40p在腦部有較高的表現。因此想了解Naa40p在小鼠海馬體神經細胞HT-22中具有什麼樣的功能。 藉由CRISPR基因編輯技術產生Naa40p剔除的突變株，進行細胞功能的檢測，在移動能力相關的傷口癒合測試中，Naa40p剔除的突變株癒合速度明顯快於野生型，期望能藉由更多細胞功能的檢測來更全面地了解Naa40p於神經細胞相關的功能與機制。