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控制肌肉含量的基因

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:人们通常所知的肌抑素是一种抑制肌肉成长的蛋白质,其作用是防止体内肌肉过度生长,保持适度的肌肉量。一旦肌抑素停止工作,肌细胞的数量就会增加,且每个细胞都会不断增大,身体将发育得超过正常体型。木下助教等人认为,只要人为抑制肌抑素的功能,应该就能培育出体内肌肉含量相对增加、产肉量高的真鲷了。为此,只要将含肌抑素的基因破坏掉就行。

话说回来,使用这个基因组编辑技术,到底能培育出什么样的鱼类呢?

“我们与医学部的老师合作,将各种病症在青鳉身上重现。比如让青鳉患上帕金森症,以及通过破坏生成血清素(serotonin,一种神经传导物质,被认为具有减轻压力的作用)的基因,培育出患有抑郁症的青鳉,这些都属于研究范畴。”

最近,为了减少哺乳动物作为实验动物的使用量,研究者已经开始将重现了病症的鱼类用于解析疾病机理。有好几种病症的重现研究正在进行——这一趋势本身就是对基因组编辑潜力的最佳注解。

“我们正在对真鲷和红鳍东方鲀等品种进行改良。其中针对真鲷的研究取得了显著进展。”

真鲷需要经过3年才能从鱼苗成长为具备繁殖能力的成熟个体,产出后代所需的时间过长,这一缺陷大大阻碍了真鲷养殖产业的发展。对此,研究组正在进行研究,希望培育出成长更快速的真鲷。准确地说,是在幼时就具备生殖能力的真鲷。

“我们希望能把通常需要3年的成长期,缩短到6个月左右。”

单纯从数字上看,就是要让真鲷以6倍的速度繁殖。研究所还针对真鲷进行了另一项研究,希望培育出肌肉含量更高的壮硕的真鲷。1000克重的真鲷,可食用肉量只有不足400克,这是因为现在的真鲷体型不够理想,它的内脏和鱼头所占的比例过高。

真鲷属于高档食用鱼。如果能让它的鱼身部分长得更大一些,对于消费者和从事水产养殖的生产者而言,会是个好消息。

对此,木下助教等人将目光投向了某种基因——肌抑素。人们通常所知的肌抑素是一种抑制肌肉成长的蛋白质(基因的名称和蛋白质相同),其作用是防止体内肌肉过度生长,保持适度的肌肉量。一旦肌抑素停止工作,肌细胞的数量就会增加,且每个细胞都会不断增大,身体将发育得超过正常体型。在人类之中,也有所谓的“肌抑素相关肌肉肥大”(myostatin‐related muscle hypertrophy)症状,全世界经确诊的共有100人左右。研究表明,这种体质的人,肌肉量约为普通人的1.5到2倍。

木下助教等人认为,只要人为抑制肌抑素的功能,应该就能培育出体内肌肉含量相对增加、产肉量高的真鲷了。为此,只要将含肌抑素的基因破坏掉就行。据悉,在其他实验室中已经有这样的真鲷诞生了。虽然目前还只是幼鱼,尚且看不出太明显的变化,但木下助教告诉我们,在此基础上的直接目标是将真鲷的肌肉含量提高到1.5倍左右。这已经是非常不错的成果了。

“肌肉含量一旦增加,鱼就会显得胖或者变得肥厚。在日本,人们习惯于将真鲷连头带尾食用,所以在装盘时,哪怕鱼的形状略显怪异,都有可能遭到消费者的抵制。但如果做成刺身,应该就能充分利用这项研究成果了。”

暂且抛开接受过基因组编辑的鱼类能否获得消费者认可这个问题不谈,只作为刺身的话,即使外形不那么好看,真鲷就是真鲷,那么有更多的可食用肉量,必然是更好的。

迄今为止的食用鱼类,要么是通过捕捞获得的自然产品,要么是把自然鱼类放到基地养殖生产。就像驯养家畜那样,渐渐培育出符合需求的品种进行养殖,并最终形成兴旺的水产养殖业

或许,我们正在逐渐掌握控制自然生态系统的能力。人类莫非正在踏足所谓的“神之领域”?

于是我们向木下助教提出了这个问题——基因组编辑,是否会改变世界?

“当然会。基因组编辑本身是经过了多年研究才得以实现的技术,但也有赖于研究者对其进行了至关重要的改进,令它易于操作,才让它最终实现普及,那位研究者恐怕能获得诺贝尔奖吧。对我们研究人员而言,基因组编辑技术的意义就是如此重大。”

仅仅依靠想象是无法理解这项技术的本质的。于是,我们决定到木下助教饲养真鲷的近畿大学水产研究所进行采访。眼见为实,这是第一步。

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