生農學院動物科技學系分子生物研究室簡介—哪裡去找這麼一個好地方

一、       螳臂擋車的信心與盼望—但使龍城飛將在,不教胡馬渡陰山

從小就有抵抗外侮的幻想,迷上李小龍電影裡那種小蝦米對抗大鯨魚的主角,一心以為有一天我會有機會拯救世界。後來看著我敬愛的父親種什麼虧什麼養什麼了什麼的無奈,才知道那個幻想的小世界也許真的存在。不過直到自己考上畜牧系,才真正體驗什麼是弱勢團體的悲哀。後來慢慢想起小時候的幻想,開始覺得也許我可以努力成為畜產的飛將,為畜產保有與開創一片江山。於是很早就開始紮馬練拳(大二進畜產遺傳研究室)、舞刀使劍(大三下轉進生理研究室)、秣兵厲馬(研究所進家禽營養研究室)、埋鍋造飯(出國留學)及整軍經武(博士後研究)。現在設立分子生物研究室,期待自己真能對這個領域有所貢獻。

幾年前應台大校友會刊之邀寫了一篇「用心走我的畜產路」—敘述一個正在走一段有趣畜產路的新兵心情,也順便介紹畜產系(現為動物科技學系)的分子生物研究室,所以有興趣的人不妨讀讀。我一直想建立一個可以有希望成為世界一流的研究室,由於能力有限,所以只能 努力不懈,盡其在我。也許表現不能盡如人意,但是我們有很大的進步空間,因此希望無窮。

隨著時間的演進與本研究室許多追求夢想成員的努力,分子生物研究室最近的研究主題如下所述:

1. 多不飽和脂肪酸對於參與豬脂肪細胞分化之轉錄因子的影響(國科會經費補助):脂肪細胞分化的過程是由一系列事件所趨動,最後轉形成堆積大量脂質且體積龐大的脂肪細胞。現已知CCAAT/促進子結合蛋白家族(C/EBPs)、過氧小體增生活化受體���n(PPARγ)和脂肪細胞分化決定因子一(ADD1)等轉錄因子之表達與其關係密切。研究多不飽和脂肪酸調節ADD1表達的機制,可以達到利用營養分來調控動物的體組成的目的。這是本研究室的一個研究重點,如何對動物或人進行所謂的分子塑身(胖該胖和瘦該瘦的地方)的一種方式。 目前已有四種基因的轉基因鼠產出,用以研究基因功能與健康、體組成及疾病的關係。

2. 在分子塑身技術的建立方面,研發豬隻脂肪細胞激素(adipokine)是一大重點。過去,脂肪細胞僅被認為是貯存能量的場所,近來研究證實脂肪細胞的代謝活躍,脂肪生成與分解的活性均高,並且成熟的脂肪細胞可以分泌許多具有細胞激素(cytokine)效能的產物,如:leptin (瘦體素)、adiponectin、tumor necrosis factor α (TNFα)、resistin和angiotensinogen等。這些因子可以藉由不同機制來調節脂肪細胞的發育與全身的代謝。(全文請參考我的網頁的分子塑身及豬的塑身新主張等文)。本研究室已選殖到leptin、adiponectin及其受體 、Tetranectin及其他基因,現正進行功能性表達的研究。

3. 畜產動物基因體計畫(農委會):過去六年配合鄭老師、朱老師、林老師及王老師進行豬及土雞基因體研究計畫,本研究室針對篩選高產土雞特異之基因表達 及種母豬與其胚胎發育時表現的基因進行研究。因為偏低的產蛋率造成土雞產業成本過高而使競爭力日弱,所以希望藉由功能性基因體及高產基因的研發,瞭解高產蛋土雞在各組織表現的基因(expressed sequence tag research technique)與研發與高產蛋性能有關的基因(利用suppression subtraction hybridization technique),進一步瞭解與克服土雞低產蛋問題。 與林老師合作產出24000個豬隻基因晶片,已應用於研究並有良好之結果產出;同時種豬的基因多型性與繁殖力的相關亦是研究重點,現已選殖超過20個基因的啟動子序列,基因標記與功能性表達的研究如火如荼地展開。

4. 參與蛋黃成分製造之基因表現之調控(農委會):家禽的脂質新生合成作用主要是在肝臟進行,脂肪組織的脂肪酸合成能力並不高。以雞隻為例,約有70%的脂肪酸在肝臟合成;在鴨隻方面,研究發現肝臟合成脂肪酸的活性佔身體總脂肪酸合成的75%,而脂肪組織內僅能合成15%(Evans, 1972)。鵝隻參與蛋黃成分製造之基因表現之調控則有待研究。本研究室結合沈老師與吳老師,擬針對以下數方面進行研究,以促進對鵝隻產蛋生理之瞭解,期能提供增進鵝隻產蛋效能之參考。

(1)    構築高產期之鵝隻肝臟cDNA基因庫,以得參與蛋黃成分製造之基因cDNA序列。

(2)    產蛋前後此等基因的表現及脂蛋白組成之變化。

(3)    以功能性基因體技術-抑制性雜合扣除法 和基因晶片(世界唯一的鵝基因晶片)找出肝臟中因應產蛋機制所大量表現之基因。

5. 飼糧中高二十二碳六烯酸生物製品對蛋雞及肉雞之影響(農委會):添加多不飽和脂肪酸於產蛋家禽飼糧中,可有效地提高蛋黃中之多不飽和脂肪酸含量,促進蛋產品的應用價值。添加藻類DHA油於產蛋家禽,可以增進蛋黃中DHA含量,而減少過去使用魚油所造成的風味不良問題,並能改變家禽各組織中脂肪酸組成。如能在肉禽中產生這些效果,則可生產高DHA機能禽肉產品。在沈老師的指導下,本研究室已建立個別產DHA微藻類之最適培養條件,可生產含多不飽和脂肪酸之藻類製品,現正評估直接利用這些藻類產品於肉雞飼料中,期能提升肉品價值。

6. 營養分對胰島素抗性發生之細胞機制模型建立(食品工業研究所):研究證明,許多脂肪酸顯著地增進脂肪細胞分化及與胰島素敏感性相關基因(如:PPAR)的表現。本研究在建立大鼠初代脂肪細胞之培養系統。並以小鼠脂肪細胞(3T3-L1)培養模式,探討葡萄糖、葡萄糖胺及不同脂肪酸對脂肪細胞胰島素敏感性的影響。並評估利用此一初代脂肪細胞系統應用於篩選調控胰島素抗性或降血糖機能性成分的可行性。

7. 利用RNAi技術研究轉錄因子SREBP1在家禽肝臟中的功能:干擾RNA是短片段雙股RNA,可在細胞中抑制標的基因表現功能,所以可以用來研究個別基因的功能。分生室已選殖到雞和鴨的轉錄因子SREBP1,希望能利用此種技術深入探討該等基因的功能。

8. 本研究室也開始從事野生動物之分子標記與繁殖保育相關的研究,諸多野生猛禽之公母鑑別基因標記之開發也有初步的成果。

9. 進入分生研究室的必備條件

•           對生命具好奇心

•           對研究有一點點熱誠(無誠勿試)

•           吃苦耐勞的決心

•           更重要的是對人與動物有很多愛心

•           最好是還有一點不怕失敗的勇氣

10. 展望—創造什麼價值

藉由各種技術改善動物的體組成,可以增進各種動物產品的價值。分生室的研究方向都是環繞這個主題。我們可以從選殖基因開始,進而瞭解基因的功能及其調控機制。再藉由營養、內泌素或其他動物生物技術的方法,達到設計動物的體組成或產出具特異機能的動物產品。也許是更健康的高DHA肉與蛋,也許是更美味的霜降豬肉與鵝肝產品,我們要有創意才能創造不一樣的價值。 此外使用動物當研究人類健康與疾病的研究模式亦是我們的研發重點。

 

二、丁詩同老師個人小傳

丁詩同老師為台灣省雲林縣人,出生於1965年12月25日,分別於1988年和1990年獲得國立臺灣大學畜牧學系之學士學位和碩士學位。並於1992年服完預官役後,順利前往美國俄亥俄州立大學家禽系修習營養生化學,於1996取得博士學位。隨即進入美國俄亥俄州立大學神經生技中心,接受分子生物技術訓練。是年七月前往美國貝勒醫學院(Baylor College of Medicine)小兒科系,美國農業部兒童營養研究中心擔任博士後研究及副研究員,進行營養分與基因表達之研究。丁老師於2000年返國擔任助理教授並負責分子生物研究室的設立,並於2003獲升等為副教授 ,2006年升等為教授,現亦為本校生技所合聘教授。現有行政院國家科學委員會、農業委員會及農業生技國家型計畫之研究計劃補助,積極從事研究並發表學術研究論文,現有50篇以上SCI國際期刊論文著作。

   

四、結語—「我的生命一生是現在尚精彩」

    如果你能看到這裡(前面有太多專門術語),你的毅力異常驚人,保此習慣日後必能卓然有成。願與大家分享 下面的結語。

        在台大的日子是非常精彩的,不管是年少多夢的學生時期,或是想要身負重任的青壯時期。多年來的工作,最大的收穫,不只是看著研究成果不斷地發表時的成就感,更是看著學生們由稚嫩到成熟的滿足感,付出與收穫之間是公平的。期待自己能隨時自信地感到「我的生命一生是現在 最精彩」。共勉之!