本篇要點:

目前有上市／即將上市的COVID-19 疫苗，可分哪幾大類？
DNA或RNA疫苗，如何參與免疫演習？
藉由中心法則轉訊並解譯，COVID-19 疫苗中的情資？什麼是生物科學的中心法則？
如何將生物科學的中心法則概念，延伸應用到COVID-19 疫苗？

COVID-19疫苗用何種方式，保存病原體的情資？

目前COVID-19疫苗各家廠商，將COVID-19的機要情資，以不同的方式傳遞。

以DNA為傳遞資訊的腺病毒疫苗: Covishield (印度血清研所；The Serum Institute, SII)、 AZD122 (阿斯特捷利康；AstraZeneca, AZ)、Ad26.COV2.S (美國嬌生集團旗下的楊森製藥； Janssen)
以RNA為媒介的mRNA疫苗: BioNtech (輝瑞；Pfizer) 、mRNA1273 (莫德納；Moderna)
以重組蛋白質手段，來表達COVID-19棘蛋白片段的次單位疫苗: NVX-CoV2373 （諾瓦瓦克斯醫藥；Novavax）
將COVID-19病毒株滅活的不活化疫苗: CoronaVac (科興；Sinovac Biotech ) 、Sinopharm（國藥集團；Sinopharm）

延伸閱讀：Coronavirus disease (COVID-19): Vaccines

用DNA或RNA為訊息媒介的疫苗，要如何將所載情資，轉訊並投放至免疫演習場中？

不同於次單位及不活化疫苗，直接向體內提供棘蛋白或病源珠的結構，且不需轉訊，直上演習場訓練；以DNA或RNA為訊息傳遞媒介的COVID-19疫苗，則是需要細胞先做轉訊情資的任務。細胞如何執行轉訊的解密任務呢?

⇒　藉由生物萬用解密程序──生物科學的中心法則：
DNA（去氧核醣核酸deoxyribonucleic acid)→ mRNA 核醣核酸（ribonucleic acid）→ Protein（蛋白質）

簡介生物科學的中心法則，是如何進行的？

第一階段DNA→ mRNA

在細胞核內的DNA，通過RNA聚合酶（RNA polymerase）協助，原物料──核糖糖酸們（Ａ、Ｕ、Ｃ、Ｇ），執行轉錄（transcription），將DNA所載的資訊轉化成RNA。被轉錄出的RNA種類包含ｍRNA（信使RNA；messenger RNA）、tRNA(轉運核糖核酸；transfer RNA）、rRNA核糖體RNA（ribosomal RNA）。

其三者的腳色為：ｍRNA序列中，所乘載的資訊可轉訊成蛋白質；tRNA協助ｍRNA轉訊；rRNA會與核醣體結合，其組合為ｍRNA轉訊成胜肽時所需的場地。

以下，簡述mRNA的在細胞如何執行轉訊前的修飾作業。轉錄出的初級mRNA會在細胞核內，進行轉錄後修飾，其步驟有三大項。

RNA剪接（RNA splicing）
RNA序列的資訊可分為，乘載轉訊情資的外顯子（Exon），以及可能具基因表達調控功能的內含子（intron）。在原則上會選擇性保留外顯子，移除序列中的內含子。但因在RNA剪接過程中，可能會選擇保留不同的外顯子片段，則產生選擇性剪接(alternative splicing）現象，也因此會輸出不同的mRNA異構物（isoform）。
在mRNA的五端進行加帽儀式（5’ capping）
在mRNA的三端進行多腺苷酸化（3’ poly-adenylation）。

初級轉錄mRNA完成轉錄後修飾，會升級為成熟的ｍRNA。才會藉由細胞核上的小通道，跑出細胞核到細胞質遊蕩。

另註：具有特定功能的RNA，會在細胞質進行折疊或組裝，這些RNA具有二級結構的特性（如：tRNA、rRNA）。

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第二階段 mRNA→peptide

已經在細胞質中mRNA，會接洽mRNA轉訊工廠──核糖體（ribosome）。在得到廠方協助後，進行媒合轉訊成胜肽的任務，以及在此招募特定的打工仔與原物料──tRNA與胺基酸（amino acid）組合。

被招募的tRNA，其自身上的反密碼子（anticodon），與mRNA上的密碼子（codon）可相互對應，而此被招募的tRNA上，會有呼應序列的特定胺基酸（amino acid）。因此藉此機制，被招募的tRNA可運送與密碼子所對應的胺基酸（原物料），到此來合成胜肽。

mRNA－tRNA藉核糖體媒合成功後，會將tRNA所帶來的胺基酸，與前一個被媒介且停留在產線上的胺基酸，用藉著肽鍵（peptide bond），將前後的胺基酸串聯。而被串聯的胺基酸們，我們稱之為胜肽（peptide）。這時，在此完成媒合任務後的tRNA，才會打卡下班，離開核糖體。

tRNA下班後，廠方（核糖體）還會再招募符合條件的打工仔（tRNA），重複上述操作。直到遇到mRNA的停止令──終止密碼子（Stop codon）。當mRNA提出提主終止轉訊要求後，核糖體的廠房才會就地解散，mRNA也會離去，再度自在的遊盪於細胞質中；其輸出的產品胜肽，亦會隨著廠房的瓦解而離去，並在細胞中執行下一階的任務。

以上所述在生物學中，稱之為轉譯（translation）──也就是RNA轉訊為胜肽的過程。

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第三階段 peptide→ protein

被輸出的胜肽會在特定點（如：細胞質、內質網（Endoplasmic reticulum）等），進行折疊及組裝，完成蛋白質的初始型態。但非一定具有功能性。因為有些蛋白質還需要轉譯後修飾（如：醣基化（Glycosylation）、甲基化（methylation）、泛素化（ubiquitination））；亦有些蛋白質需要酵素催化後，才會具有功能性。蛋白質也會因應本命的腳色的不同，分布在細胞內、錨定在細胞膜上、回歸細胞核或分泌至細胞外。