臺灣畜產種原DNA庫

物種滅絕的危機

根據 2004 年「世界自然保育聯盟」（IUCN）在泰國曼谷公布的瀕危物種紅皮書，顯示目前鳥類每八種就有一種、哺乳動物每四種就有一種，其未來的生存堪慮。總計有 15,589 種物種面臨絕種危機，包括三分之一的兩棲類以及近半數的淡水龜。因為這份報告是以全世界已知的 1900 萬種生物中，不到 3％ 的種類做為評估基礎，所以前述數字還算是低估了瀕危物種的總數。與 2003 年瀕危物種紅皮書（12,259 物種）相較，被列入瀕危的生物增加了 3,330 種。

英國的研究人員為了保護瀕臨絕種的動物，展開「冷凍方舟」（frozen ark）計畫，他們打算採集數千到一萬種瀕臨絕種生物的 DNA 樣本，凍存在攝氏零下 80 度的環境中，想辦法挽救瀕臨絕種的動物。有人認為這項計畫可以運用在生物複製科技上，讓牠們免於滅種的危機。科學家認為，未來 30 年，大約四分之一的已知哺乳類動物與十分之一的已知鳥類，可能因氣候迅速變遷與棲息地消失等原因而滅絕。部分科學家甚至把生物多樣性迅速消失的現象稱為「第六次大滅絕」。

DNA 與基因庫

DNA 庫泛指以 DNA 型式所建立的保存單位，目前包括 DNA 與基因庫。那麼 DNA 是什麼呢？DNA 是一種遺傳物質，每一個生命體都含有一套遺傳訊息傳遞給後代，這套遺傳訊息由許多個遺傳單位（基因）組成。基因的組成是核醣核酸（RNA）或去氧核醣核酸（DNA）依照特定的次序排列而成，每一個個體的每一個細胞都有一套完全相同的基因。

所有細胞在分裂前會先複製一套 DNA，經分裂後把遺傳訊息傳遞下去。在複製時，DNA 雙螺旋鏈解開，由特定序列的核醣核酸做為起始的引子，這引子會結合到欲複製的 DNA 序列起始處，再由聚合酶把 DNA 組成的單元分子（核啟酸）依對股（模板）的互補序列一個個地接上去，一個 DNA 分子就依這個程序複製出來。DNA 聚合酶連鎖反應技術就是應用這個原理，在實驗室反覆地進行DNA的複製來大量增殖某一特定 DNA，供進一步分析研究。

畜禽 DNA 的種類可分為核內 DNA 與核外 DNA。核內 DNA 又稱染色體 DNA，一套來自父親，另一套來自母親。而核外 DNA 又稱胞器 DNA（一般多指粒線體 DNA），則完全來自母親。核內 DNA 可由血液、精液、肌肉、肝臟、乳樣、唾液、毛髮等所含的細胞萃取出來，而粒線體 DNA 主要可由肌肉、肝臟、血液等萃取出來。

基因庫建構依 DNA 來源不同，有 cDNA 基因庫與染色體基因庫兩種方法。cDNA 基因庫是以帶有合成蛋白質完整信息的訊息 RNA（mRNA），以反轉錄酶逆向翻製成 DNA 分子，這種 DNA 稱為 cDNA。把 cDNA 植入載體後，送入微生物宿主中，就得到 cDNA 庫。但須注意，這種基因庫只代表正在表現中的基因，並不包括所有的基因。cDNA 可以表現出蛋白質，並可以它的專一性抗體進行篩選。

染色體基因庫則是以限制酶把染色體 DNA 切成不同片段，把這些片段植入載體，再送入宿主後，回收這些宿主所建構的基因庫，這基因庫可能含有所有的基因，包括正在表現的與休眠中的基因。通常使用噬菌體為載體，以便容納較大的 DNA 片段。DNA 庫的保存方式有超低溫冷凍保存（攝氏零下 80 度以下）與真空乾燥保存等方式，一般多採用超低溫冷凍保存方式進行畜產種原 DNA 的保存。