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        控制肌肉含量的基因

        時(shí)間:2023-02-11 理論教育 版權(quán)反饋
        【摘要】:人們通常所知的肌抑素是一種抑制肌肉成長(zhǎng)的蛋白質(zhì),其作用是防止體內(nèi)肌肉過(guò)度生長(zhǎng),保持適度的肌肉量。一旦肌抑素停止工作,肌細(xì)胞的數(shù)量就會(huì)增加,且每個(gè)細(xì)胞都會(huì)不斷增大,身體將發(fā)育得超過(guò)正常體型。木下助教等人認(rèn)為,只要人為抑制肌抑素的功能,應(yīng)該就能培育出體內(nèi)肌肉含量相對(duì)增加、產(chǎn)肉量高的真鯛了。為此,只要將含肌抑素的基因破壞掉就行。

        話說(shuō)回來(lái),使用這個(gè)基因組編輯技術(shù),到底能培育出什么樣的魚(yú)類呢?

        “我們與醫(yī)學(xué)部的老師合作,將各種病癥在青鳉身上重現(xiàn)。比如讓青鳉患上帕金森癥,以及通過(guò)破壞生成血清素(serotonin,一種神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì),被認(rèn)為具有減輕壓力的作用)的基因,培育出患有抑郁癥的青鳉,這些都屬于研究范疇?!?/p>

        最近,為了減少哺乳動(dòng)物作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用量,研究者已經(jīng)開(kāi)始將重現(xiàn)了病癥的魚(yú)類用于解析疾病機(jī)理。有好幾種病癥的重現(xiàn)研究正在進(jìn)行——這一趨勢(shì)本身就是對(duì)基因組編輯潛力的最佳注解。

        “我們正在對(duì)真鯛和紅鰭東方鲀等品種進(jìn)行改良。其中針對(duì)真鯛的研究取得了顯著進(jìn)展?!?/p>

        真鯛需要經(jīng)過(guò)3年才能從魚(yú)苗成長(zhǎng)為具備繁殖能力的成熟個(gè)體,產(chǎn)出后代所需的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),這一缺陷大大阻礙了真鯛養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。對(duì)此,研究組正在進(jìn)行研究,希望培育出成長(zhǎng)更快速的真鯛。準(zhǔn)確地說(shuō),是在幼時(shí)就具備生殖能力的真鯛。

        “我們希望能把通常需要3年的成長(zhǎng)期,縮短到6個(gè)月左右。”

        單純從數(shù)字上看,就是要讓真鯛以6倍的速度繁殖。研究所還針對(duì)真鯛進(jìn)行了另一項(xiàng)研究,希望培育出肌肉含量更高的壯碩的真鯛。1000克重的真鯛,可食用肉量只有不足400克,這是因?yàn)楝F(xiàn)在的真鯛體型不夠理想,它的內(nèi)臟和魚(yú)頭所占的比例過(guò)高。

        真鯛屬于高檔食用魚(yú)。如果能讓它的魚(yú)身部分長(zhǎng)得更大一些,對(duì)于消費(fèi)者和從事水產(chǎn)養(yǎng)殖的生產(chǎn)者而言,會(huì)是個(gè)好消息。

        對(duì)此,木下助教等人將目光投向了某種基因——肌抑素。人們通常所知的肌抑素是一種抑制肌肉成長(zhǎng)的蛋白質(zhì)(基因的名稱和蛋白質(zhì)相同),其作用是防止體內(nèi)肌肉過(guò)度生長(zhǎng),保持適度的肌肉量。一旦肌抑素停止工作,肌細(xì)胞的數(shù)量就會(huì)增加,且每個(gè)細(xì)胞都會(huì)不斷增大,身體將發(fā)育得超過(guò)正常體型。在人類之中,也有所謂的“肌抑素相關(guān)肌肉肥大”(myostatin‐related muscle hypertrophy)癥狀,全世界經(jīng)確診的共有100人左右。研究表明,這種體質(zhì)的人,肌肉量約為普通人的1.5到2倍。

        木下助教等人認(rèn)為,只要人為抑制肌抑素的功能,應(yīng)該就能培育出體內(nèi)肌肉含量相對(duì)增加、產(chǎn)肉量高的真鯛了。為此,只要將含肌抑素的基因破壞掉就行。據(jù)悉,在其他實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)有這樣的真鯛誕生了。雖然目前還只是幼魚(yú),尚且看不出太明顯的變化,但木下助教告訴我們,在此基礎(chǔ)上的直接目標(biāo)是將真鯛的肌肉含量提高到1.5倍左右。這已經(jīng)是非常不錯(cuò)的成果了。

        “肌肉含量一旦增加,魚(yú)就會(huì)顯得胖或者變得肥厚。在日本,人們習(xí)慣于將真鯛連頭帶尾食用,所以在裝盤(pán)時(shí),哪怕魚(yú)的形狀略顯怪異,都有可能遭到消費(fèi)者的抵制。但如果做成刺身,應(yīng)該就能充分利用這項(xiàng)研究成果了?!?/p>

        暫且拋開(kāi)接受過(guò)基因組編輯的魚(yú)類能否獲得消費(fèi)者認(rèn)可這個(gè)問(wèn)題不談,只作為刺身的話,即使外形不那么好看,真鯛就是真鯛,那么有更多的可食用肉量,必然是更好的。

        迄今為止的食用魚(yú)類,要么是通過(guò)捕撈獲得的自然產(chǎn)品,要么是把自然魚(yú)類放到基地養(yǎng)殖生產(chǎn)。就像馴養(yǎng)家畜那樣,漸漸培育出符合需求的品種進(jìn)行養(yǎng)殖,并最終形成興旺的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。

        或許,我們正在逐漸掌握控制自然生態(tài)系統(tǒng)的能力。人類莫非正在踏足所謂的“神之領(lǐng)域”?

        于是我們向木下助教提出了這個(gè)問(wèn)題——基因組編輯,是否會(huì)改變世界?

        “當(dāng)然會(huì)?;蚪M編輯本身是經(jīng)過(guò)了多年研究才得以實(shí)現(xiàn)的技術(shù),但也有賴于研究者對(duì)其進(jìn)行了至關(guān)重要的改進(jìn),令它易于操作,才讓它最終實(shí)現(xiàn)普及,那位研究者恐怕能獲得諾貝爾獎(jiǎng)吧。對(duì)我們研究人員而言,基因組編輯技術(shù)的意義就是如此重大?!?/p>

        僅僅依靠想象是無(wú)法理解這項(xiàng)技術(shù)的本質(zhì)的。于是,我們決定到木下助教飼養(yǎng)真鯛的近畿大學(xué)水產(chǎn)研究所進(jìn)行采訪。眼見(jiàn)為實(shí),這是第一步。

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