2016年7月10日 星期日

Dolly the Sheep: 桃莉羊二十週年 (updated)

Dolly the Sheep, 桃莉羊已經 20 年了,Nature 今年專訪了當初參與製造桃莉羊的科學家,聊聊當初製造桃莉羊的情景。

桃莉羊是英國愛丁堡附近的 Roslin Institute 和(金主) PPL Therapeutics 於 1996 年時合作出來的成果 [1],但其實在 Dolly 出生的前一年,他們已經成功作出了兩隻複製羊 Morag 和 Megan [2]。複製羊的重點在於把卵子的細胞核抽空(enucleation)之後,放入已經受精後的細胞(已經有成對的染色體),卵子不用受精也可以長成胚胎,證明生命的起源和傳承都是在 DNA,這個技術叫 nuclear transfer。兩者的不同在於 Morag 和 Megan 的染色體來源細胞是培養的胚胎細胞,Dolly 的染色體來源則是已經成年的六歲白面綿羊品種 Finn Dorset 的乳腺細胞,放入被抽空染色體的蘇格蘭黑面羊的卵子,然後桃莉羊在隔年 1997 的七月五日誕生了。


Dolly the Sheep (1997-2003); Roslin Institute, Edinburgh

桃莉羊誕生之後震驚了全世界,很多人都擔心如果可以複製羊,那會不會有人拿來複製人?結果擔心的事到現在還沒發生,反倒是不久前中國把最新技術 CRISPR-Cas9 用在人類胚胎細胞上後引起 Nature 發了好幾篇文章譴責 XD。扯遠了跳回來,其實桃莉羊引起關注是出乎科學家意外的,因為科學家覺得 Morag 和 Megan 才是重大突破,Dolly 則是在這兩隻複製羊之後可預期的結果,不過雖說如此,之前在青蛙上的試驗都不成功,用成蛙細胞來複製的胚胎只能長成蝌蚪,無法變成青蛙,所以他們本來也不抱太大期望,沒想到 Dolly 可以成功長大,只是牠也只活到六歲半而已, 2003 年二月離開了。

之前大學時上 Human Genetics 的時候,教授有討論過桃莉羊,Dolly 是用六歲成羊的 DNA 複製出來的,那牠是一生出來就是六歲了嗎?只活六年是這個原因嗎?還是用成羊的 DNA 複製出來的生物老化的比較快呢?技術發展太快,這個答案還沒解開現在已經有 iPS 證明細胞可以被 reprogram,連最新最夯的 CRISPR 在年底都要開始 clincial trail。

btw, 看了這篇才知道 Dolly 是 name after Dolly Parton。(但我還是孤狗了一下才知道她是誰 XD)

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0726 updated:

這是今天在 Reddit 討論度頗高的一篇(早上看的時候還排第一,剛剛看是第十四,去年瘋傳的冰桶挑戰 Bucket Challenge 贊助的 ALS 研究發現相關基因目前是第三高),是桃莉羊再複製的專訪。今年是桃莉羊二十週年,對桃莉羊稍微有點了解的就知道牠只活了 6.5 歲,這讓大家因此對複製動物有疑慮,不知道用 somatic cells (adult cells) 來複製的動物為什麼會早死,是因為老化比較快嗎?還是比較不健康呢?為了確認 SCNT (somatic-cell nuclear transfer)是否真的有問題,英國諾丁漢大學的 Dr. Sinclair 和他的團隊又再複製了四隻桃莉羊,也就是把當初用來複製桃莉羊的乳腺細胞的染色體拿來用 SCNT 再複製了四隻桃莉羊 [3]。

這四隻羊於 2007 年出生,至今已經九歲了還仍然健康地活碰亂跳著,Dr. Sinclair 為了確認這四隻羊是不是有快速老化,或老的比較早的現象,為牠們做了幾個老化指標的檢查,包括代謝問題、肥胖、高血壓和關節炎(桃莉羊有關節炎),發現這四隻羊都沒這些問題。雖然跟自然交配和體外交配(IVF)相比,失敗率和死亡率還是偏高,但是成功活過 perinatal period 的羊都是健康,而且是正常老化的。


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Nature 在桃莉羊十年時的文章:
Cloning special: Dolly: a decade on (doi:10.1038/445800a)

桃莉羊再複製專訪(by ResearchGate):Dolly the sheep clones age healthily


Publications:

1. I Wilmut et al, Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells. Nature (1997)

2. KHS Campbell et al, Sheep cloned by nuclear transfer from a cultured cell line. Nature (1996)

3. KD Sinclair et al, Healthy ageing of cloned sheep. Nature (2016)









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