生活中總有這樣的煩惱

鯽魚好吃，刺太多了

鯖魚肉嫩，嗓子容易卡

最近

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院

高澤河教授隊

找到了控制魚刺的基因

吃魚不挑刺就會成為現(xiàn)實

高澤澤教授正在實驗。

你知道魚刺嗎？

魚刺學(xué)被稱為肌間骨，來自肌肉的肌腱骨化。從形成的源頭來看，魚長刺實際上是人類長骨刺。魚刺除了吃的麻煩外，還是大規(guī)模機(jī)械化加工的重要障礙。

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吹毛求疵三個月

篩選了近50個候選基因

12月18日，《長江日報》記者在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)基因樓采訪高澤霞教授，聽他講述了將《無家詞》作為攻關(guān)課題的原委。

2012年博士畢業(yè)不久的高澤夏面臨的一個課題是，如何讓鯖魚不僅多產(chǎn)，還在池塘里大受歡迎。(威廉莎士比亞，Northern Exposure，大學(xué)名言)她選擇鯖魚沒有刺。她說：“很多人都有被魚刺刺傷脖子的經(jīng)歷，所以想養(yǎng)沒有刺的魚?！边@可能是今后大宗魚類產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個方向。

有些魚有刺，有些魚沒有刺，有些魚多刺，有些魚少刺，一個或多個核心基因在控制它們。因此，“創(chuàng)造”無刺魚的關(guān)鍵是尋找起調(diào)節(jié)刺的生長的主要作用的基因(主效基因)。

這是一個全新的領(lǐng)域。以前研究魚刺的大多在形態(tài)、表達(dá)形式方面受到關(guān)注，遺傳、分子調(diào)控方面幾乎是空白。

高澤澤教授向記者解釋了尋找魚刺基因分子表達(dá)的情況。他們小心地從鱒魚中挑選細(xì)刺，去除結(jié)締組織，然后在分解前快速加入液氮保存，快速提取RNA，加快基因表達(dá)。(威廉莎士比亞，Northern Exposure(美國電視劇)，Northern Exposure(美國電視劇)，成功)據(jù)說很快，整個團(tuán)隊就從魚身上挑選出魚刺，直到基因表達(dá)完成為止，用了足足3個月的時間，才提出了高質(zhì)量的魚刺RNA。(阿爾伯特愛因斯坦，Northern Exposure，)他們最終篩選了候選人的近50個基因。

由于此次“摘刺”程序非常專業(yè)、準(zhǔn)確，改進(jìn)了RNA提取方法，實現(xiàn)了世界上第一個全面的魚刺基因表達(dá)，因此高澤夏在魚刺研究中申請了國內(nèi)第一項專利。(威廉莎士比亞，《美國電視新聞》(Northern Exposure)，Northern Exposure)。

2

辛苦了7年，鬧了“烏龍”

錯過了兩次沒有刺的鯰魚

他們將在鯖魚中發(fā)現(xiàn)的近50個基因放入標(biāo)準(zhǔn)模式魚斑馬魚中進(jìn)行驗證，驗證過程就像拆開盲盒一樣，利用基因編輯技術(shù)，逐個敲打這些基因，看魚刺的生長是否有變化，如何變化。(約翰f肯尼迪，Northern Exposure(美國電視劇)，遺傳名言)Jebra Fish可以在3-4個月內(nèi)繁殖一代，有效地加快試驗的進(jìn)行速度。盡管如此，核查過程為7年。

目前，國家研究無創(chuàng)語言專家高澤夏沒有過多地敘述中間曲折、單調(diào)和重復(fù)，反而對“烏龍事件”忍無可忍。

一次性敲完Jebra Fish的基因后，發(fā)現(xiàn)了一條真的沒有刺的魚，整個實驗室都沸騰了。大家都有“終于找到了”的感覺，但再次驗證后，像這根刺一樣的批次中的其他魚刺仍然存在。我確認(rèn)這次發(fā)現(xiàn)只是個美麗的錯誤。大衛(wèi)亞設(shè)(David Assere，Northern Exposure)高澤笑著說。到目前為止，為什么一條沒有刺的魚混雜在有刺的魚之間，可能是自然的基因突變。(威廉莎士比亞，哈姆雷特，)科學(xué)如此曲折，不斷地嘗試錯誤是正常的。

她還講述了關(guān)心研究進(jìn)展的中科院水生所桂建芳院士的故事。桂院士吃了兩次鯖魚，真的吃了沒有刺的鯖魚，可惜吃的時候發(fā)現(xiàn)基因沒有殘留。(大衛(wèi)亞設(shè))。

高澤澤年輕的科研團(tuán)隊。

3

魚刺變了，魚不變

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這次“烏龍”讓高澤霞更加謹(jǐn)慎。他們編輯了大約40個基因，終于在2018年找到了一個“有效”基因，能減少70%的魚刺，只有尾部還保留一點(diǎn)點(diǎn)，背部的刺都沒有了。

“有效”是否就是“主效”？高澤霞有些拿不準(zhǔn)。這時，從遙遠(yuǎn)的巴西傳來了一個令人驚喜的消息，在亞馬孫流域偶然發(fā)現(xiàn)了自然突變的十幾條無刺“大蓋巨脂鯉”，不是少刺，是完全無刺。雖然這一發(fā)現(xiàn)對她的研究沒有實質(zhì)幫助，卻像黑暗中的一絲亮光，她明白了那個能少70%刺的基因肯定還不是主效基因，還要找。這給了他們一根定海神針，有了目標(biāo)有了路徑，他們繼續(xù)拆基因盲盒。

2019年底的一天，用高澤霞的話說，“突然一下子”，主效基因出現(xiàn)了，這次真的是無刺斑馬魚。幾百條魚無刺的表型非常穩(wěn)定，再經(jīng)過幾代繁育，后代斑馬魚也都是無刺魚?？梢源_定找到的就是主效基因，這是一個所有有刺魚類都含有的共通基因。

經(jīng)過測定，雖然魚刺變化了，可魚肉中的氨基酸、脂肪酸含量和普通有刺魚沒有顯著差異，肉質(zhì)不變。

4

真正無刺魚

有望端上市民餐桌

找到主效基因后，高澤霞團(tuán)隊一方面進(jìn)一步正向驗證，將這個基因移植回?zé)o刺魚身上，看它們是否又長出刺來，更確證這個基因的作用；另一方面，將發(fā)現(xiàn)的減刺70%的基因和減刺100%的基因都申請獲批了國家授權(quán)發(fā)明專利，作為公開信息向國內(nèi)各個研究組推廣，力爭將這個基因運(yùn)用到不同的魚類身上。

目前，高澤霞團(tuán)隊和中科院水生所桂建芳院士團(tuán)隊已經(jīng)分別在鳊魚、草魚和銀鯽身上試驗了敲除調(diào)控魚刺生長的主效基因，獲得的第一代雜合體（F0代）的少刺魚生長良好，形態(tài)正常，習(xí)性和普通有刺魚沒有差異。

武漢的鳊魚兩年一成熟，鯽魚一年一成熟，再將這些成熟的雜合體少刺魚經(jīng)過純化繁殖一代，到第三代（F2代）就可以獲得純合體的遺傳性狀穩(wěn)定的真正無刺魚。

同時，無刺鳊魚的游動能力、營養(yǎng)等還需要科研工作者開展細(xì)致的研究。

“相信無刺家魚將會是大宗淡水魚產(chǎn)業(yè)、家庭飲食結(jié)構(gòu)的一次升級?！备邼上甲孕诺卣f。

長江日報出品 采寫：記者周劼 圖片：整理彭學(xué)武 制圖劉巖 編輯：高陽 校對：王蓓

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