生活中经常有这样的烦恼
鲫鱼好吃,刺太多
鲷鱼很嫩,容易卡住
最近
华中农业大学水产学院
高泽侠教授团队
发现了控制鱼骨的基因
吃鱼不挑骨头将成为现实
高泽侠教授正在做实验。
你知道鱼刺吗?
鱼骨的学名是肌间骨,来源于横膈膜中肌腱的骨化。从形成源头来看,鱼刺其实和人的刺是一样的。除了吃鱼骨的麻烦外,也是大规模机械化加工的重要障碍。
穿刺去除有4个步骤
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「挑刺」三个月
筛选出近50个候选基因
12月18日,长江日报记者在华中农业大学基因楼采访了高泽霞教授,聆听她畅谈“无骨鱼”话题的来龙去脉。
2012年,刚刚博士毕业的高泽侠面临的一个“转型”话题是,如何让鳊鱼不仅高产优质,在鱼塘里走红,而且走上餐桌。她选择让鲷鱼无刺。她说:“很多人都有被鱼刺卡住的经历,所以我想养殖无刺鱼。这可能是未来大宗鱼产业发展的一个方向。”
有的鱼有刺,有的没有刺,有的刺多,有的刺少,因为有一个或几个关键基因调控它们。因此,“造”出无刺鱼的关键是找到调控骨骼生长的基因(主基因)。
这是一个全新的领域。以往对鱼骨的研究多集中在形态学和表型上,而遗传学和分子调控几乎是空白。
高泽侠教授向记者描述了寻找鱼骨基因分子表达情况的情况:他们小心翼翼地从鲷鱼身上挑出每一根刺,去除结缔组织,迅速放入液氮中保存,然后降解。快速提取RNA,快速进行基因表达。它很快。鱼骨是从鱼身上一根一根挑出来的,基因表达完成后,整个团队花了三个月的时间才拿出高质量的鱼骨RNA。他们终于筛选选择了近50个基因。
由于“点刺”程序非常专业和准确,提取RNA的方法得到了改进,也实现了世界上第一个全面的鱼骨基因表达。高泽侠在这方面申请了国内第一个鱼骨研究。专利。
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苦苦寻觅7年“乌龙”惹的祸
我两次错过了无刺鲷鱼
他们将来自鲷鱼的近 50 个基因放入标准模型鱼斑马中,对鱼的验证过程有点像打开一个盲盒。用基因编辑技术,将这些基因一一敲除,看看鱼骨的生长有没有变化,又是如何变化的。斑马鱼可在三四个月内繁殖一代,可有效加快实验进度。即便如此,验证过程仍需要 7 年时间。
现为国家武昌鱼研究员的高泽侠并没有描述中间的曲折、单调和重复,但不禁笑出了“乌龙事件”。
一次敲除一条斑马鱼基因后,果然找到了一条无刺鱼。整个实验室都沸腾了。大家都觉得“终于找到了”,但我去验证,发现同一批的无刺鱼的骨头还是一样的,证明这个发现只是一个美丽的错误。高泽侠笑道,直到现在,我也想不通为什么有刺鱼混杂着刺鱼。这可能是一种自然的基因突变。科学如此曲折,不断的试错是常态。
她还谈到了中国科学院水生生物研究所院士桂建芳一直关注研究进展的故事。两次桂院士吃鳊鱼的时候,他是真的吃到了无刺鳊鱼,可惜吃的时候才发现。 ,遗传基因没有留下。
高泽侠和年轻的研究团队。
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鱼刺变了,鱼肉没变
这一次的“乌龙”让高泽侠更加谨慎。他们编辑了大约 40 个基因,最终在 2018 年发现了一个“有效”基因,可以减少 70% 的鱼骨。只剩下尾巴一点点,背刺消失了。
“有效”是“主要效果”吗?高泽夏有些不确定。这时,一个惊人的好消息是,在亚马逊盆地发现了十几种具有自然突变的无刺“巨鲤”。它们不是很少的刺,而是完全没有刺。虽然这个发现对她的研究没有真正的帮助,但它就像是黑暗中的一道曙光。她明白,能减少70%荆棘的基因,绝对不是主基因,她还想去找找。这给了他们一根神圣的针,有了目标和路径,他们继续拆除基因盲盒。
2019年底的一天,用高泽侠的话来说,“突然”,主基因出现了,这一次真的是一条无刺斑马鱼。数百条鱼的无刺表型非常稳定,经过几代繁殖,斑马鱼的后代也是无刺鱼。可以肯定的是找到了主基因,这是所有刺鱼都含有的一个共同基因。
经检测,虽然鱼骨发生了变化,但鱼肉中的氨基酸和脂肪酸含量与普通刺鱼没有明显差异,肉质保持不变。
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真正的无骨鱼
预计将在公民的餐桌上提供
找到主基因后,高泽侠团队一方面进一步正面验证,将这个基因移植回无刺鱼身上,看它们的刺是否又长出来了,更加证实了这个基因的功能;另一方面,所发现的70%的减刺基因和100%的减刺基因已获批国家发明专利,作为公开资料给国内各家公司,研究团队推动并努力将该基因应用于不同的鱼。
目前,中国科学院水生生物研究所高泽侠团队和桂建芳院士团队对鳊鱼、草鱼和鲢鱼上调控鱼骨生长的主要基因进行敲除试验,获得第一代杂合子(F0代) 无刺鱼生长良好,形态正常,习性与普通带刺鱼无异。
武鲂每两年成熟一次,鲫鱼每年成熟一次,然后将这些成熟的杂合子鲇鱼纯化繁殖一代,得到第三代(F2代)稳定真无刺鱼的纯合遗传性状。
同时,无刺鲷的游泳能力和营养还需要科研人员仔细研究。
“我相信无刺家养鱼将是大宗淡水鱼产业和家庭饮食结构的升级。高泽夏自信的说道。