伊恩·威尔穆特——克隆多利

伊恩·威尔穆特爵士领导的团队负责创造多莉,并解释了导致多莉出生的研究历史。
9月11日

采访

伊恩·威尔穆特,MRC再生医学中心

多利羊

绵羊多莉和她的第一只出生的小羊羔,名叫邦妮。

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凯特——当我第一次看到《自然》杂志的封面上有一只相当惊讶的羊时,我还在上大学。1997年2月,多利羊的诞生震惊了全世界。她的出生其实早在几个月前,也就是1996年7月,所以为了庆祝,爱丁堡的罗斯林研究所——克隆和出生她的地方——和MRC再生医学中心决定为她举办一个派对,或者更确切地说,是一个科学研讨会。我很幸运能够跟随他们,更幸运的是能够与伊恩·威尔穆特爵士交谈,他领导了负责创造多莉的团队。我首先请他解释一下导致她出生的研究历史。

伊恩:最早的实验是试图回答一个生物学问题,即所有细胞在发育过程中是否都保留了相同的DNA。因为有一种说法,一种假设,认为发育和分化是由对特定组织类型不重要的序列缺失引起的。我们做了一系列非常简单的实验来解决这个问题,答案是,没有证据表明DNA丢失了。

凯特:所以这个观点是细胞在决定变成大脑或肌肉时,会以某种方式脱落基因,那么证明事实并非如此的关键实验是什么呢?

核移植实验是由布里格斯和金以及后来由约翰·戈登完成的实验证明你可以从蝌蚪中提取分化的细胞并从它们身上培育出成年青蛙。这清楚地表明,那些已分化的细胞仍然拥有控制发育所需的所有信息。

但是他们从来没有成功地从一个成年细胞转移到另一个成年细胞。

伊恩:这是一个很有趣的观点,但我认为你只能说基因表达的调节方式一定有什么不同,尽管我们现在有方法在早期发育阶段克服这些问题,但我们还没有在成年青蛙身上找到这种方法。

凯特:刚才说的是青蛙,你想,“好吧,我们在羊身上试试。”为什么羊?这背后的背景是什么?

伊恩:我们之所以开始,是因为我听说威拉德森从牛的囊胚中进行了克隆。我一直在寻找一种方法,可以让细胞培养一段时间,让你进行精确的基因改变,然后使用它的核供体。看起来,如果他从囊胚中培养细胞并克隆它们,那么也许我们正在达到这一点。

凯特:那就是从一个非常非常早期的胚胎中取出细胞,把它们放入卵子中,然后培育出另一个动物。所以我们的想法是,我们能从培养皿中的细胞中做到这一点吗?

伊恩:对,没错。

凯特-先告诉我梅根和莫拉格的事,因为在多莉之前,他们其实是羊。它们是从哪里来的?

伊恩:它们来自于我的同事吉姆·麦克惠尔培养的细胞,希望能获得胚胎干细胞。他发现的并不是细胞大量繁殖和分化而是我们寻找的细胞完全消失了。他们就这样消失了。所以我们做了一个实验,从不同时期的培养中提取细胞,试图看看我们是否可以通过成功地培养大约第9天的胚胎来证实这种解释。但如果我们经历了第10天和第11天,那么它们就失去了支持发展的能力,因为它们要么消失了,要么发生了变化。

梅根和莫兰格是用早期胚胎细胞克隆出来的羊。多莉怎么样?告诉我她的生理历史。

伊恩:嗯,发育生物学家在研究这类机制时,最典型的做法是观察非常早期的阶段,胎儿组织,然后是成人组织。所以我们一直在想,我们会沿着这个发展的顺序前进。正如你所说,我们研究过早期阶段,我们研究过胎儿细胞。因为我们在早期阶段已经取得了成功,所以我们从成人组织开始。

凯特-你用来克隆多莉的成人组织是什么?

伊恩-是乳腺组织。我们的合作者,PPL治疗公司,你们还记得那个让羊产生治疗人类疾病所需的奶蛋白的项目吧。作为项目的一部分,他们在实验室里培养乳腺细胞所以他们知道如何培养它们。他们知道自己的核型正常,很可能是合适的核供体。

Kat -然后创建多莉,只是如果你能真正简要地解释这个过程,它是如何工作的?什么是克隆?它是如何作用于成年细胞的呢?

伊恩-你需要两个细胞。你需要一个卵子,从中去除遗传信息,染色体,你需要一个核供体,它将提供控制发育的细胞核。所以在多利的例子中,这是一个培养的乳腺细胞它被用来并被证明能够控制发育。

大概,人们曾尝试过从成人细胞克隆,但没有成功。为什么它对多莉有效?这些实验有什么特别之处?

伊恩-我不知道是否有人尝试过成年哺乳动物。发生在人们身上的事情是他们在非常早期的阶段进行了尝试,并且成功了但是当你在怀孕中期开始研究细胞时,它就不起作用了。所以没有必要把它变成成人。

所以,不值得去尝试。

伊恩-它不会生长,是的。

Kat -是什么使它看起来起作用了?

伊恩:我们所做的初步工作是寻找协调两种不同细胞的细胞周期的最佳方法。我们提出了一种使用供体细胞的方案供体细胞被血清饥饿以使它们静止。

这基本上就是让他们睡着了。

伊恩-没错。还有卵母细胞,处于中期2因为我们知道它们有很大的潜力刺激细胞核转移进入细胞周期以这样一种方式,它也可以同时重新编程细胞核中的基因表达。

供体细胞很安静,处于睡眠状态,什么都不做,而卵细胞已经准备好了。这是关键。

伊恩-就是这样。

当多莉出生的时候,你是什么感觉?那一定很不可思议。

伊恩-是的。我想我们几乎被震惊了,因为这是一件如此新奇的事情。我们知道这将是多么重要,无论是从媒体的角度,还是从职业生涯的角度,从为团队建立声誉的角度来看。

Kat——这个问题可能看起来有点傻,但她是什么样的人?

伊恩:最好的描述是,我住在边境,和牧羊的人在一起。如果他们有一只没有母亲喂养的羊羔,要么是因为它的母亲死了,要么是因为她有太多的羊羔,他们就把它带回家。它习惯了人类,多莉就是这样。有很多人来拜访她,想要见她,想让她拍照,诸如此类的事情她已经习惯了。她向那些没有的人走来,就像没有一只普通的农场羊会那样做。它会自动转身逃跑。

凯特-她的余生怎么办?我知道她最后有了自己的小羊羔。他们不是克隆的,对吧?

伊恩-她正常繁殖了六只羊羔。我很高兴地说我们都很健康。克隆的经验法则之一是,如果一只动物有异常,但可以繁殖,那么它的后代将不会继承异常,因为它可能是一个基因的不适当的表达,而不是一个基因的损失。重新编程会让它们的功能恢复正常。

凯特-她当了妈妈之后发生了什么?她活了多久?

伊恩:六年了。

凯特——这对羊来说太短了。

伊恩:但是我们对她实施了安乐死,因为不幸的是,有一种病毒引发的癌症发生在绵羊身上,特别是在苏格兰。感染进入了鸡群,不幸的是,没有治疗方法。所以在她患病几个月后,我们决定是时候对她实施安乐死了,因为肿瘤变得如此之大,限制了动物的呼吸能力,只有这样才能结束它们的生命。

凯特-没错,她现在在哪?

伊恩:现在,我想她是大英博物馆里参观人数最多的展品之一。她现在在苏格兰国家博物馆。

凯特——我想你是多莉的父亲,至少从科学的角度来说是这样。你觉得她的重要科学遗产和你的重要科学遗产是什么?

伊恩-她让生物学家们有了不同的想法,因为我们证明了细胞是可以改变的。你们社会的许多成员都知道山中新弥获得了诺贝尔奖,因为他利用这些新知识开发了改变细胞和重新编程细胞的方法。他自己说,多莉的诞生刺激了他开始这个项目。他的工作导致了制造iPS细胞方法的发展。所以我可能是多莉的父亲但我想我是诱导多能干细胞的祖父。

Kat - Ian Wilmut报道。如果你想知道,多莉确实是以乡村歌手多莉·帕顿的名字命名的,因为她来自乳房或乳房细胞。

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