科学者は魚の骨を制御する遺伝子を発見し、骨を取らずに魚を食べることが可能になった。

人生にはこのようなトラブルがよくある

フナは美味しいが、骨が多すぎる

鯛は柔らかくて喉に詰まりやすい

最近

華中農業大学水産学部

高澤夏教授のチーム

魚の骨を制御する遺伝子が発見される

骨を取らずに魚を食べることが現実になる

高澤霞教授が実験を行っています。

魚の骨ってご存知ですか？

魚の骨の学名は筋間骨であり、横隔膜の腱が骨化して形成されます。起源の観点から見ると、魚に棘が生える理由は、実際には人間に骨棘が生える理由と同じです。魚の骨は食べるときに面倒なだけでなく、大規模な機械加工の大きな障害にもなります。

棘の除去は4つのステップに分かれています

クリックすると全体画像が見られます↓↓

1

3か月間の「欠点探し」

約50の候補遺伝子がスクリーニングされた

12月18日、長江日報の記者は華中農業大学遺伝子ビルで高澤霞教授にインタビューし、「骨なし魚」を研究テーマに選んだ経緯について話を聞いた。

2012年、博士号を取得したばかりの高澤霞さんは、鯛の生産性と品質を高めるだけでなく、養殖池や食卓で人気のある鯛を作るという「変革」プロジェクトに直面しました。彼女は鯛を骨付きから骨なしに変えることを選びました。彼女は「魚の骨が喉に詰まった経験のある人は多いので、骨のない魚を育てたい。これが将来の魚の養殖産業の発展の方向性になるかもしれない」と語った。

魚の中には骨のあるもの、骨のないもの、骨の多いもの、骨の少ないものなどがあり、これらはすべて 1 つまたは複数の重要な遺伝子がそれらを制御しているためです。したがって、骨なし魚を「作る」ための鍵は、魚の骨の成長を制御する上で主要な役割を果たす遺伝子（優性遺伝子）を見つけることです。

これは全く新しい分野です。これまでの魚の骨に関する研究は、主に形態と表現型に焦点を当てており、遺伝学や分子制御に関する研究はほとんどありませんでした。

高澤霞教授は記者に対し、魚骨遺伝子分子の発現探索の状況について説明した。彼らは鯛から細い骨を一本一本丁寧に取り出し、結合組織を取り除き、分解される前に素早く液体窒素で保存し、その後素早くRNAを抽出して素早く遺伝子発現を行った。早いと言われています。魚から骨を一つ一つ取り出すことから遺伝子発現を完了するまで、高品質の魚骨RNAを生成するのにチーム全体で3か月かかりました。最終的に、約50個の候補遺伝子が除外されました。

「魚の骨拾い」の手順は非常に専門的で正確であり、RNA抽出方法が改善され、世界初の包括的な魚の骨の遺伝子発現が達成されたため、高澤霞は魚の骨研究における国内初の特許を申請しました。

2

7年間の探求と「誤解」

骨なし鯛を2度逃した

彼らは検証のため、鯛に見られる約50個の遺伝子を標準モデル魚であるゼブラフィッシュに導入した。検証プロセスは、ブラインドボックスを開けるようなものです。研究者たちは遺伝子編集技術を使ってこれらの遺伝子を一つずつノックアウトし、魚の骨の成長に変化があるかどうか、またどのように変化するかを調べました。ゼブラフィッシュは3〜4か月で世代を再生できるため、実験の進行を効果的に加速できます。それでも、検証プロセスには7年かかりました。

現在、武昌魚類研究の国家専門家である高澤霞氏は、その過程における紆余曲折や単調さ、繰り返しについては深く考えず、「ウーロン事件」について思わず笑ってしまった。

ゼブラフィッシュの遺伝子をノックアウトしたところ、骨のない魚が実際に発見されました。研究室全体が大騒ぎになり、誰もが「やっと見つけた」という気持ちになりました。しかし、再度確認してみると、この骨なし魚と同じバッチに他の魚の骨がまだ残っていたことがわかり、この発見は単なる見事な間違いだったことが確認されました。高澤霞は笑って、なぜ骨なし魚の中に骨なし魚が混ざっているのかまだ分からないと言った。それは自然な遺伝子変異かもしれません。科学は非常に複雑であり、試行錯誤が当たり前です。

彼女はまた、研究の進展に細心の注意を払ってきた中国科学院水生生物学研究所の桂建芳院士の話を語った。桂院士は骨なしの鯛を二度食べたが、残念なことに、食べたときに遺伝子が保持されていないことに気づいた。

3

骨は変わったが、魚は同じままである

この「失策」により、高澤霞はさらに慎重になった。彼らは約40個の遺伝子を編集し、2018年についに魚の骨を70%減らすことができる「効果的な」遺伝子を発見した。尾の部分に数本だけ残っていて、背中の棘はすべてなくなっていました。

「効果的」は「主な効果」と同じですか?高澤夏は少し不安だった。そんなとき、遠くブラジルから驚くべきニュースが届きました。アマゾン川流域で、自然に突然変異した棘のない「巨大パクー」が十数匹偶然発見された。それらは単に棘が少ないだけではなく、完全に棘がありませんでした。この発見は彼女の研究に実際に役立つことはなかったが、暗闇の中に差し込む一筋の光のようなものだった。彼女は、棘の 70% を減少させる遺伝子が明らかに主要な遺伝子ではないことに気づき、それを再度探す必要があると悟りました。これにより、彼らは錨を得ることができました。彼らは目標と道筋を定めて、遺伝子の盲箱を開け続けました。

2019年末のある日、高澤霞の言葉を借りれば「突然」主要な効果遺伝子が現れ、今度は本当に背骨のないゼブラフィッシュだった。何百もの魚の骨なし表現型は非常に安定しています。数世代にわたる繁殖の後、ゼブラフィッシュの子孫もすべて骨のない魚になります。確認できたのは主要遺伝子であり、これはすべてのトゲのある魚類に含まれる共通の遺伝子です。

検査の結果、魚の骨は変化していたものの、魚肉のアミノ酸や脂肪酸含有量は普通の骨付き魚と大きな差はなく、肉質も変わっていないことが判明しました。

4

本物の骨なし魚

国民の食卓に並ぶことが期待される

主要遺伝子を発見した後、高澤霞氏のチームは、その遺伝子を棘のない魚に移植し、再び棘が生えるかどうかを調べることでさらなる実証実験を行い、その遺伝子の役割をさらに確認した。一方、棘を70％、100％減少させる遺伝子については、国家公認の発明特許を出願・取得し、公開情報として国内の様々な研究グループにアピールし、この遺伝子を他の魚類にも応用する取り組みを進めた。

現在、中国科学院水生生物研究所の高澤霞氏のチームと桂建芳院士のチームは、それぞれ鯛、ソウギョ、ギンブナの魚骨の成長を制御する主な遺伝子をノックアウトする実験を行っている。得られた棘の少ない魚の第一世代雑種（F0世代）は、成長が良好で、形態も正常であり、通常の棘のある魚と変わらない習性を持っていました。

武漢の鯛は2年に1度成熟し、フナは1年に1度成熟します。これらの成熟した雑種の少骨魚はその後精製され、一世代にわたって繁殖されます。 3 世代目 (F2 世代) までに、安定した遺伝的特徴を持つホモ接合の真の骨なし魚を得ることができます。

同時に、骨なし鯛の遊泳能力と栄養については、科学研究者による詳細な研究がまだ必要とされています。

「骨なし魚は、淡水魚の大量生産産業と家庭の食生活構造を向上させるものになると信じています。」高澤夏は自信を持って言った。

出典: 揚子江日報

執筆者：周傑記者

画像: Peng Xuewu が編集

地図作成者：Liu Yan

編集者：ガオ・ヤン

校正：王北