理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    信號肽同步表達和易位對相鄰基因座位點運動的影響
    (2024) 任思嘉; Jen, Sze-Chia
    由於原核生物並沒有核膜將染色體包覆住,故在基因表達的過程中,染色體將有機會與細胞內膜產生互動。而關於染色體與細胞內膜互動的研究中,轉嵌現象(Transertion)是一個人們感興趣的議題。轉嵌現象意指原核生物在未有核膜阻隔下,膜蛋白基因表達時mRNA轉錄、肽鍊轉譯與蛋白質易位三件事同時發生的現象。目前已有許多間接證據說明三者同時發生的可行性,但仍無法完全證實該現象亦無法證實染色體育細胞膜間的物理連結。為了進一步證實轉嵌現象作用,我們選擇易於調控的乳糖操縱組作為膜蛋白樣品,並利用ParB-mCherry/parC2系統及TetR-YFP/tetO系統在膜蛋白上下游加入螢光標記,以觀察膜蛋白表達時對於周圍染色體基因座運動的影響。此外,我們想進一步探討不同嵌入途徑膜蛋白在轉嵌運動上的變化,故我們將乳糖操縱組中膜蛋白lacY序列替換成其他膜蛋白訊息序列進行實驗。最後,我們將膜蛋白序列與上下游標記放置於染色體不同結構域中進行觀察,以進一步估計單一膜蛋白產生之轉嵌現象對於染色體整體組織的影響。我們的結果顯示染色體在類核各處結構域中的運動皆屬於碎形布朗運動。關於嵌入途徑對轉嵌現象的影響,相當遺憾的我們並未觀察到明顯的差距,其原因可能在於我們對於膜蛋白基因的處理,僅選擇訊息序列可能並不足以產生足夠明顯的轉嵌現象。而針對不同結構域的實驗,我們發現位於類核較外側的Ori-MD相較於其他結構域可以觀察到更明顯的轉嵌現象作用變化,且同一個結構域中,不同位點之間並未觀察的明顯分類。因此我們推測對於轉嵌現象而言,其所處位置的局部結構可能會對運動影響更大,且單一膜蛋白轉嵌現象所能產生的作用有限,因此當膜蛋白位於類核內側時,轉嵌現象的結構便可能受到染色體組織限制。
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    膜蛋白轉錄轉譯以及細胞膜的嵌入對染色體運動的影響
    (2018) 呂元菊; Lu, Yuan-Chu
    原核生物的DNA位在沒有膜的類核中,這使得其染色體能有機會和細胞的內膜產生互動。關於染色體跟細胞膜之間互動的研究,轉嵌現象(transertion)是其中一個重要的課題。此現象意指原核生物的膜蛋白基因在表達時,RNA的轉錄、蛋白質的轉譯、以及肽鏈會嵌進細胞膜中折疊成膜上的蛋白質等三個事件是會同時發生的。然此現象目前尚未被完全證實,僅有間接的現象來支持這個假說,無法肯定染色體和細胞膜之間是不是有物理上的連結。為此,我們提出在膜蛋白基因上下游標記螢光的方式,藉由單分子追蹤的方法觀察該上下游染色體位點的運動,藉以觀察細胞膜、膜蛋白基因表達以及染色體之間的關係,進而對膜蛋白基因在表達時是否會有轉嵌現象來提出證據。 我們選擇用乳糖操縱子中的lacY膜蛋白基因來當作我們欲觀察的膜蛋白基因,並利用ParB-mCherry/parC2標記系統以及TetR-YFP/tetO標記系統,在lacY基因的上下游標記螢光。此外觀察基因在表現時,大量RNA聚合酶的聚集以及觀察膜蛋白基因表達使得染色體稍微離開類核下,對染色體運動造成的影響。 我們的結果發現染色體的運動為碎形布朗運動。關於膜蛋白基因表達對染色體的影響,就染色體位置的分布而言,我們發現 lacY基因的表達會使得周遭的染色體往細胞膜的方向移動;細胞質蛋白基因的表達則會使得遠處的染色體往類核的內部移動。而就染色體運動的狀態而言, 我們發現lacY基因的表達會使得周遭染色體的運動增加相關性;而細胞質蛋白基因的表達則會使得周遭染色體的運動相關性下降。我們推論當lacY基因在表達時,附近團繞在一起的染色體會增加一起移動的傾向,並且往細胞膜的方向移動。此結果可以支持轉嵌假說中,在表達的DNA、RNA聚合酶、mRNA、核醣體、肽鏈會組成大型複合物並且肽鏈會嵌進細胞膜中的說法。