Zasoby genomowe w celu poprawy odporności ryb na klimat: badanie
TOKYO: Naukowcy odkryli potencjalne geny, które mogą pomóc rybom tolerować cieplejszą i bardziej słoną wodę, potencjalnie dostarczając cennego zasobu dla programów hodowlanych akwakultury słodkowodnej.
Wyniki badań zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie „Genomics”.
Ponieważ globalne ocieplenie pogarsza jakość i dostępność wody, odkrycia te można wykorzystać do hodowli bardziej odpornych ryb i ochrony ważnego źródła pożywienia dla milionów ludzi.
Nil tilapia, Oreochromis niloticus, jest popularnym gatunkiem akwakultury słodkowodnej, który dostarcza niezbędnych składników odżywczych i białka. Ich popularność w akwakulturze gwałtownie wzrosła, głównie ze względu na ich zdolność przystosowania się do różnych warunków wodnych i systemów produkcji.
Z drugiej strony gwałtownie rosnące temperatury na świecie wyczerpały zasoby słodkiej wody. Hodowle ryb i ludzie, którzy polegają na nich w zakresie pożywienia, pilnie potrzebują szczepów, które mogą się rozwijać pomimo zwiększonego zasolenia i temperatury wody.
Aby rozwiązać ten problem, naukowcy z Instytut EarlhamaUniversity of East Anglia i Uniwersytet Stirling zbadali genom tilapii w celu zlokalizowania korzystnych zmian odpowiedzialnych za zwiększoną tolerancję na zmieniające się warunki wodne.
Zbadali tkankę pobraną ze skrzeli – ważnego narządu osmoregulacyjnego u ryb – i wygenerowali dane dotyczące sekwencji DNA i RNA w celu zbadania aktywności, regulacji i funkcji różnych genów. Następnie zidentyfikowali różnice genetyczne w regionach regulujących geny tilapii nilowej i 27 innych gatunków tilapii.
Przyjęli założenie, że różnice między tilapią nilową, gatunkiem słodkowodnym, a gatunkami przystosowanymi do wód słonych prawdopodobnie powstały w celu kontrolowania genów związanych z przystosowaniem się do różnych środowisk wodnych. Zespół zoptymalizował podejście do sekwencjonowania genomu, które ujawnia aktywność potencjalnej transkrypcji miejsca wiązania czynników i przełączniki genetyczne do włączania i wyłączania ekspresji. Ich podejście pozwoliło zidentyfikować regiony genomu, które ich zdaniem są odpowiedzialne za kontrolowanie aktywności niektórych genów osmoregulacyjnych, które z kolei wpływają na funkcję skrzeli i reakcję ryby na zmieniającą się wodę warunki.
Zidentyfikowali szereg genów związanych z cechami, które pomagają tilapii tolerować bardziej słoną wodę, a także aklimatyzować się do wody słodkiej. Należą do nich geny zaangażowane w metabolizm i ogólne procesy porządkowe odpowiedzialne za reagowanie na zmiany środowiskowe w celu utrzymania równowagi.Dr Tarang Mehtaautor badania i naukowiec z tytułem doktora w Earlham Institute, powiedział: „Hodowcy desperacko potrzebują zasobów genomowych, aby informować o swoich programach hodowlanych, aby można było szybko i dokładnie wybrać cechy zapewniające większą odporność.
„Dzięki scharakteryzowaniu genów odpowiedzialnych za te pożądane cechy możemy teraz dzielić się tymi nowymi zasobami z hodowlami ryb słodkowodnych, aby pomóc w kierowaniu selektywnymi programami hodowlanymi”. Wilfrieda Haerty’egoautor badania i lider grupy w Earlham Institute, powiedział: „Zidentyfikowaliśmy regiony genomu tilapii nilowej, w które możemy celować, aby pomóc w rozmnażaniu ryb o wyższej tolerancji na sól – coś, co niestety nabiera coraz większego znaczenia w miarę degradacji naszych zasobów słodkiej wody”. następnym krokiem jest zastosowanie podobnych metod genomicznych w celu znalezienia genów i ich regulatorów związanych z innymi cechami będącymi przedmiotem zainteresowania akwakultur, takimi jak wzrost i odporność na choroby”.
Wyniki badań zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie „Genomics”.
Ponieważ globalne ocieplenie pogarsza jakość i dostępność wody, odkrycia te można wykorzystać do hodowli bardziej odpornych ryb i ochrony ważnego źródła pożywienia dla milionów ludzi.
Nil tilapia, Oreochromis niloticus, jest popularnym gatunkiem akwakultury słodkowodnej, który dostarcza niezbędnych składników odżywczych i białka. Ich popularność w akwakulturze gwałtownie wzrosła, głównie ze względu na ich zdolność przystosowania się do różnych warunków wodnych i systemów produkcji.
Z drugiej strony gwałtownie rosnące temperatury na świecie wyczerpały zasoby słodkiej wody. Hodowle ryb i ludzie, którzy polegają na nich w zakresie pożywienia, pilnie potrzebują szczepów, które mogą się rozwijać pomimo zwiększonego zasolenia i temperatury wody.
Aby rozwiązać ten problem, naukowcy z Instytut EarlhamaUniversity of East Anglia i Uniwersytet Stirling zbadali genom tilapii w celu zlokalizowania korzystnych zmian odpowiedzialnych za zwiększoną tolerancję na zmieniające się warunki wodne.
Zbadali tkankę pobraną ze skrzeli – ważnego narządu osmoregulacyjnego u ryb – i wygenerowali dane dotyczące sekwencji DNA i RNA w celu zbadania aktywności, regulacji i funkcji różnych genów. Następnie zidentyfikowali różnice genetyczne w regionach regulujących geny tilapii nilowej i 27 innych gatunków tilapii.
Przyjęli założenie, że różnice między tilapią nilową, gatunkiem słodkowodnym, a gatunkami przystosowanymi do wód słonych prawdopodobnie powstały w celu kontrolowania genów związanych z przystosowaniem się do różnych środowisk wodnych. Zespół zoptymalizował podejście do sekwencjonowania genomu, które ujawnia aktywność potencjalnej transkrypcji miejsca wiązania czynników i przełączniki genetyczne do włączania i wyłączania ekspresji. Ich podejście pozwoliło zidentyfikować regiony genomu, które ich zdaniem są odpowiedzialne za kontrolowanie aktywności niektórych genów osmoregulacyjnych, które z kolei wpływają na funkcję skrzeli i reakcję ryby na zmieniającą się wodę warunki.
Zidentyfikowali szereg genów związanych z cechami, które pomagają tilapii tolerować bardziej słoną wodę, a także aklimatyzować się do wody słodkiej. Należą do nich geny zaangażowane w metabolizm i ogólne procesy porządkowe odpowiedzialne za reagowanie na zmiany środowiskowe w celu utrzymania równowagi.Dr Tarang Mehtaautor badania i naukowiec z tytułem doktora w Earlham Institute, powiedział: „Hodowcy desperacko potrzebują zasobów genomowych, aby informować o swoich programach hodowlanych, aby można było szybko i dokładnie wybrać cechy zapewniające większą odporność.
„Dzięki scharakteryzowaniu genów odpowiedzialnych za te pożądane cechy możemy teraz dzielić się tymi nowymi zasobami z hodowlami ryb słodkowodnych, aby pomóc w kierowaniu selektywnymi programami hodowlanymi”. Wilfrieda Haerty’egoautor badania i lider grupy w Earlham Institute, powiedział: „Zidentyfikowaliśmy regiony genomu tilapii nilowej, w które możemy celować, aby pomóc w rozmnażaniu ryb o wyższej tolerancji na sól – coś, co niestety nabiera coraz większego znaczenia w miarę degradacji naszych zasobów słodkiej wody”. następnym krokiem jest zastosowanie podobnych metod genomicznych w celu znalezienia genów i ich regulatorów związanych z innymi cechami będącymi przedmiotem zainteresowania akwakultur, takimi jak wzrost i odporność na choroby”.
