原核 裡面 然後 注射 成功 的 這 個 受精卵 再 經過 這 個 受精卵 的 手術檯 再 成功 的 移植回 母鼠 身 上 基因 轉殖 開啟 了 基因 改造 的 另 一 扇 窗 這 技術 是 採用 外加 基因 的 方法 隨著 科技 演進 基因 工程 又 出現 了 不同 的 技術 叫作 基因 標的 基因 標的 它 是 你 知道 它 的 序列 而且 精準 地 替換掉 原來 的 基因 這樣 精準 的 替換 動作 通常 在 細胞體 要 發生 的話 是 「 十 的 負 七 次 方 」 就 是 百萬分之一 以下 的 發生率 也就是說 只要 掌握 百萬分之一 的 基因 標的 技術 就 能 準確 地 操控 任何 一 個 基因 玻璃 娃娃鼠 就 是 這 技術 操作出來 的 技術員 們 正在 小鼠 的 幹細胞 上 操作 基因 標的 的 前置 作業 胚幹 細胞 在 培養 的 時候 需要 非常 注意 它 的 型態 避免 它 分化 因為 分化 之後 的 胚幹 細胞 就 沒有 辦法 進行 後續 的 實驗 了 所以 我們 每 天 除了 要 換 培養液 之外 也 要 每 天 檢查 它 的 細胞 型態 是 不 是 還 維持 在 沒有 分化 的 狀態 所以 我們 在 體 外 先 用 胚幹 細胞 做 基因 改造 再 用 藥物 篩選 得到 我們 要 的 成功 基因 改造 的 胚幹 細胞株 再 殖入 動物 去 做為 一 隻 基因 標的 小鼠 像 玻璃 娃娃 小鼠 就 是 用 這 個 程序 操作出來 的 目前 看到 的 這 個 出生 的 小鼠 就 是 代理孕母 我們 做完 基因 改造 的 那些 胚胎 然後 移到 這 個 代理孕母 之後 所 生下來 的 小 老鼠 所以 這 裡面 有 一些 小鼠 就 是 基因 改造 的 一些 小鼠 那 有 一些 如果 做 的 是 一些 跟 疾病 有關 的 基因 這些 就 是 那些 疾病 的 現在 看到 的 一隻隻 可愛 的 小鼠 是 經過 基因 轉殖 以及 基因 標的 技術 改造 之後 的 小鼠 而 魚類 呢 透過 基因 轉殖 科技 也 有 了 不同 的 新 面貌 我們 看到 裡面 有沒有 看到 裡面 有 什麼 顏色 的 魚 紅色 的 然後 還 有 其他 什麼 顏色 的 綠色 的 __UNDEF__ 紅色 的 好 OK 我們 來 看 一下 我們 原本 的 魚隻 就 是 像 黃色 這 個 樣子 牠 身 上 原本 的 魚隻 就 是 黃 的 樣子 有 黑 的 那 先 不要 拍 牠 不能 拍 牠 然後 我們 現在 黃 __UNDEF__ 紅色 的 魚 我們 就 是 把 牠 轉殖 的 一 個 一 個 一 個 紅色 的 珊瑚 基因 進去 要 聽 喔 等下 會 問 各 位 喔 來 __UNDEF__ 那 這些 的 牠 就 變成 紅色 的 魚隻 有沒有 看到 漂 不漂亮 漂亮 那 我們 現在 來 看 我們 漂亮 的 螢光魚 __UNDEF__ 好不 好 好 那 進去 的話 要 乖 好不 好 好 __UNDEF__ 那 我們 進去 哇 好 裡面 有 什麼 顏色 的 魚 綠色 跟 紅色 胡 博士 我們 剛剛 看到 那 個 魚缸 當 隔板 一 拿開 的 時候 那些 公 母魚 就 很 可愛 就 互相 追逐 互相 吸引 接著 就 產下 一顆顆 像 雪花 一樣 的 卵 了 那 個 不 是 卵 那 個 是 受精卵 也 就 說 在 這 個 公母魚 受到 光線 的 刺激 的 時候 你 把 隔板 拉開 這 個 公魚 會 去 追逐 這 個 母魚 那 母魚 受到 壓力 的 同時 牠 會 把 卵子 排出來 那 公魚 也 同時 把 精子 排出來 進行 體 外 受精 所以 你 看到 的 都 是 受精卵 所以 我們 看到 這樣 飄下來 那 一些 已經 是 受精 的 卵 了 __UNDEF__ 是 __UNDEF__ 沒有 錯 接下來 你們 會 拿 受精卵 做 什麼 做 基因 轉殖 的 應用 那麼 一 對 公母魚 大概 可以 產生 多少 受精卵 基本 上 一 對 公母魚 一 週 可以 產卵 一 次 一 次 的 數量 大概 是 200 到 300 顆 的 受精卵 200 到 300 一 週 __UNDEF__ 一 對 那 做 基因 轉殖 就 有 源源不絕 的 材料 了 是 沒有 錯 胡 博士 我們 剛剛 在 樓下 看到 好 可愛 的 斑馬魚 那麼 可是 斑馬魚 跟 人類 是 不同 的 物種 為什麼 斑馬魚 可以 用來 作為 模式 生物 來 研究 人類 的 基因 和 疾病 呢 對 __UNDEF__ 基本 上 呢 斑馬魚 牠 跟 人類 呢 是 非常 相似 的 都 同 屬於 脊椎 動物 也 有 獨立 的 組織 跟 器官 包括 像 心臟 __UNDEF__ 肝臟 腸道 __UNDEF__ 胰臟 等等 而且 呢 斑馬魚 牠 現在 的 基因 序列 也 幾乎 差不多 都 解碼 了 在 一些 重要 的 基因 跟 哺乳類 上面 來 比較 的話 它 的 相似性 是 非常 高 的 所以 牠 可以 有效 當作 一 個 模型 來 用 做 在 人類 醫學 上面 的 研究 螢光 斑馬魚 不但 具有 觀賞 價值 還可以 作為 醫學 研究 之 用 中研院 吳金冽 博士 以及 其 團隊 就 研發 斑馬魚 來 探討 人類 膽道癌 形成 的 機轉 因為 我們 知道 這 個 B型 肝炎 跟 C型 肝炎 病毒 感染 呢 它 也 是 膽道癌 的 這 個 危險 因子 那麼 它 感染 之後 會 產生 肝 纖維化 那 最後 會 產生 肝癌 或 膽道癌 但是 它 的 機制 一直 沒有 適當 的 動物 模式 可以 讓 我們 來 探討 我們 也 很 幸運 就 去 考慮 呢 把 B型 肝炎 跟 C型 肝炎 的 致 癌 基因 透過 基因 轉殖 的 方式 讓 它 表現 在 肝臟 的 細胞 那麼 我們 看 得 到 它 在 三 個 月 的 時間 可以 有 膽道癌 的 這 個 形成 2005年 吳金冽 博士 做出 世界 首創 多 螢光 基因 轉殖 斑馬魚 用來 研究 消化道 器官 的 發育 以及 疾病 的 動物 模式 經由 轉殖 技術 可以 認識 基因 工程 如何 讓 一隻隻 美麗 的 魚兒 游進 生命 科學 的 領域 裡 那 基因 轉殖 的 第一 個 步驟 呢 我們 通常 會 用 這 個 顯微 注射 的 方式 把 想要 的 基因 呢 轉殖到 魚 的 胚胎 裡面 然後 等到 魚 發育 變成 一 個 個體 的 時候 牠 可以 表現 這 個 外來 的 基因 現在 就 是 要 把 針 扎到 這 個 卵黃 的 部分 到 中間 的 部分 對 __UNDEF__ 然後 時間 的話 要 把握 在 受精 後 30 分鐘 內 所以 斑馬魚 受精卵 受精 後 30 分鐘 內 大概 已經 發育到 幾 個 細胞 的 階段 大約 是 在 4 個 細胞 在 高倍 顯微鏡 下 呈現 亮晶晶 的 多彩 光澤 受精卵 經過 基因 轉殖 技術 將 發育 成為 人類 膽道癌 疾病 動物 模式 為了 要 研究 這 個 相關性 我們 利用 斑馬魚 來 研究 我們 把 跟 肝硬化 有關 的 C型 肝炎 病毒 的 core 基因 還 有 B型 肝炎 病毒 的 X 基因 透過 顯微 注射 的 方式 打到 斑馬魚 的 受精卵 裡面 建立 了 同時 表現 這 兩 個 基因 的 轉 基因魚 我們 在 表現 的話 這 兩 個 基因 的話 我們 分別 有用 螢光 蛋白 來 知道 說 這 兩 個 基因 有沒有 在 斑馬魚 的 肝臟 表現 分別 core 是 用 綠色 螢光 X 是 用 紅色 螢光 那 我們 另外 有 控制組 的話 是 沒有 core 基因 跟 X 基因 但是 有 綠色 螢光 的 當作 控制組 那 這 個 圖 你 可以 看到 就是說 正常 的 魚 的 肝臟 是 這樣子 它 的 螢光 是 非常 鮮艷 的 那 這 個 魚 呢 在 肝臟 的 這 個 地方 有 長 了 一 個 腫瘤 就 是 打入 這 兩 個 基因 之後 才 長出 這 個 腫瘤 的 嗎 對 大約 是 三 個 月 左右 三 個 月 之後 就 看到 腫瘤 的 長成 對 然後 你 可以 看到 這 個 肝臟 的 螢光 是 非常 的 黯淡 的 而且 腫瘤 的 地方 是 有 陰影 不管 是 綠色 螢光 或者 是 紅色 螢光 都 可以 看 得 到 那 這 個 腫瘤 我們 進一步 去 做 組織 切片 可以 發現 這 個 肝臟 裡面 有 很 明顯 的 這 種 惡性 腫瘤 的 產生 然後 相較 於 這 個 正常 的 膽道 你 可以 看到 牠 的 膽道 是 這麼 小 的 那 這 病變 呢 整 個 肝臟 都 是 這 種 病變 的 膽道 牠 整 個 細胞 就 變形 了 那麼 人類 的 膽道癌 跟 魚類 的 膽道癌 的 細胞 型態 會不會 很 像 呢 對 所以 現在 __UNDEF__ 就是說 現在 進一步 去 比較 這 個 斑馬魚 跟 人類 的 這 個 膽道癌 你 可以 看到 這 個 組織 切片 下 這 個 細胞 型態 是 非常 相似 的 所以 兩者 病變 細胞 的 型態 很 像 所以 牠 是 一 種 很 好 的 模式 動物 所以 我們 透過 這 個 實驗 可以 知道 說 X 基因 跟 core 基因 跟 這 個 膽道癌 的 形成 是 有 關係 的 所以 我們 可以 利用 這 個 模式 動物 可以 進一步 去 研究 它 相關 的 一些 機制 透過 基因 轉殖 斑馬魚 得知 肝炎 病毒 與 形成 膽道癌 之間 有 著 相互 關係 也 就 可以 更 進一步 的 研究 與 發展 所以 我們 希望 透過 這 個 動物 模式 呢 將來 可以 深入 探討 膽道癌 的 致病 成因 那麼 知道 它 的 成因 我們 就 可以 尋找 有效 的 這 個 新 的 藥物 是 不 是 可以 來 防止 這 個 膽道癌 的 繼續 病變 或者 甚至 可以 把 它 治療 老鼠 和 斑馬魚 經過 基因 工程 的 改造 之後 可以 拿來 作為 研究 人類 疾病 的 模式 動物 讓 我們 得以 一 探 基因 功能 的 究竟 並且 用來 測試 不同 治療 方法 的 成效 胡 博士 你 現在 是 在 我 現在 在 破碎 這 個 受精卵 那 我們 剛剛 看到 那 一 個 投影片 它 具有 綠色 螢光 其實 這 個 受精卵 就是 表現 有 類胰島素 生長 因子 那 我 把 這 個 卵 收集 起來 然後 經過 純化 回收 之後 我 可以 得到 純化 後 的 這 一 個 類 胰島素 生長 因子 那 這 個 類 胰島素 生長 因子 它 有 什麼 功用 呢 類胰島素 生長 因子 呢 經過 我們 的 生物 活性 的 試驗 它 具有 刺激 細胞 增生 的 一 個 功能 所以 在 醫療 上面 呢 它 現在 我們 預期 可以 當作 一 個 藥物 呢 去 治療 這 一 個 像 生長 遲緩 的 一些 疾病 那 在 生物 醫材 上面 它 可以 跟 著 一 個 膠原 蛋白 做 混合 那 我們 希望 說 它 可以 在 當作 生物 醫材 敷料 上面 的 一 個 成分 另外 一方面 因為 類胰島素 生長 因子 具有 刺激 個體 成長 的 一 個 功能 所以 這 個 受精卵 它 就 有 某 種 程度 的 一 個 功能 我們 當作 飼料 的 一 個 添加劑 在 水產 養殖 上面 我們 給 這 一 個 經濟 魚種 去 食用 那 這 個 魚體 它 可以 長 得 比較 快 所以 水產 養殖 上面 它 就 具有 經濟 價值 所以 這 個 蛋白質 可以 讓 魚 長 得 更