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1700227319 当天,木下助教还给我们看了前一天所拍摄的真鲷的尾鳍基因分析的结果。结果显示——目标基因被破坏的真鲷占全部的50%左右。
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1700227321 “比预计的要少啊。”
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1700227323 研究组原本也没指望基因组编辑的准确率能达到百分之百。
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1700227325 在我们看来,往受精卵中注入基因组编辑物质的操作十分简单,但其实也是有讲究的——CRISPR‐Cas 9的注入必须早于受精卵的分裂。鱼卵一旦受精,很快就会开始分裂。从最开始只有一个细胞,逐渐分裂成2个、4个、8个……所以,研究人员必须赶在最初的单细胞阶段就完成基因组编辑才行。倘若基因组编辑是在两个细胞的阶段才完成的,那么就只有其中一个细胞能接受基因组编辑,而另一个细胞必然无法接受操作。我们可以简单地想象成有半边身体经过了基因组编辑,而另外半边则没有。如此一来,就可能导致十分微妙的状态,比如以斑驳的状态呈现基因组编辑的结果。
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1700227327 即使赶在卵细胞开始分裂之前,也就是在单细胞受精卵的状态下进行基因组编辑,也无法确保基因一定能被改变。这是因为基因存在于染色体之中,染色体以两条为一组,很可能只有其中一条成功接受了基因组编辑。不过,就算只有一条染色体接受了基因组编辑,这条鱼还是有可能与另一条同样只有一条染色体接受了基因组编辑的鱼交配,并孕育出两条染色体均接受了基因组编辑的后代。
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1700227329 在实地参观了对鱼类进行基因组编辑的工作现场之后,我们意识到,基因组编辑技术仍然处于不断发展完善的过程之中。
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1700227334 基因魔剪:改造生命的新技术 [:1700226912]
1700227335 基因魔剪:改造生命的新技术 变成了1.5倍
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1700227337 到了第二年,也就是2015年春天的时候,接受过基因组编辑的真鲷差不多要满一周岁了。我们再次与木下助教取得了联系。“它们真的都长得很大了哦!整个背部都鼓起来了。”就算隔着电话,我们也能感受到对方的兴奋之情。
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1700227339 第二天,我们收到了木下助教寄来的真鲷照片。照片中,接受过基因组编辑的真鲷与普通真鲷以头部齐平的方式,上下并排横向摆放。与普通真鲷相比,它们背部附近确实厚厚地鼓起,腹部也隐约可见膨胀。
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1700227341 我们再次前往位于和歌山县白滨町的近畿大学水产研究所白滨实验室。当天的工作计划是测定真鲷的体重。来到实验室,我们一眼就看到真鲷们正精神十足地游来游去,当时的鱼仔已经长得相当大了。
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1700227343 经过上次的操作,真鲷体内都已被埋入了标签。根据这些标签,并结合之前取自尾鳍的基因组数据,研究者们可以区分出接受了基因组编辑的真鲷与普通的真鲷,然后再对比两者的体长、厚度及体重,并拍照留存。接受了基因组编辑的真鲷,其“肥胖程度”将会提高。
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1700227345 和上次一样,研究员先把真鲷倒入加了麻醉剂的水槽中。等麻醉剂开始发挥作用,真鲷都变得老实之后,近畿大学的家户教授就用网兜将其捕捞出来,横向放置到专门用于称量体重的工作台上,由研究员读出体重数据。
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1700227347 首先测量的是并未接受基因组编辑的真鲷的体重。“302.5”“347.0”……貌似300克出头就是这个阶段的真鲷的标准重量了。接下来是经过了基因组编辑的真鲷:“364.9”“388.1”“450.6”“527.6”……
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1700227349 它们确实都比普通真鲷要重。读取数据的学生也时不时发出“哇”“厉害了”的惊呼。当被问及“是否预测到了这种程度的结果”之时,对方回答道:“没有啊,虽然从外观来看确实变大了,但我们完全没想到差距能大到这种程度,有点儿惊讶呢。”现场的所有人都很兴奋。
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1700227351 外表区别最明显之处在于腹部的两侧。经过了基因组编辑的真鲷肚皮周围更肥大,横向摆放下的视觉对比十分显著。经过了基因组编辑的真鲷在背部有显著的隆起,和普通真鲷相比,明显给人“胖了一圈”的感觉。无论是体重水平还是外表,都约为普通真鲷的1.5倍。
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1700227356 ■照片上方是经过基因组编辑的真鲷,与下方的普通真鲷相比,明显偏大
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1700227358 (照片来源:京都大学研究生院农学研究科木下政人助教)
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1700227363 基因魔剪:改造生命的新技术 [:1700226913]
1700227364 基因魔剪:改造生命的新技术 全新的真鲷
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1700227366 “这一次就明显给人很壮实的感觉了。当初我还以为必须繁殖到下一代,肌抑素被破坏的效果才能显现出来呢。利用基因组编辑,居然在第一代就能得到结果,真是太惊人了,效果完全超出预期。”
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1700227368 根据木下助教的介绍,鱼类是从生到死会持续长大的生物。那么从今往后,这些真鲷还能进一步长大到什么程度,最终又会显现出多大的体型差距?又及,现在已是2016年5月,第一世代真鲷的生殖功能也已具备,研究者们取到了它们的精子和卵子。那么第二世代真鲷还会显现出怎样的不同之处?这些都是值得注意的关键点。如果让经过了基因组编辑的真鲷相互交配,就有很大的可能性培育出将肌抑素失效这一特性进一步强化的个体。目前,木下助教等人的研究组正在制订计划,希望能在数年后将这一批出生的产肉量高的真鲷投放市场。
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