Geni kandidati koji bi mogli pomoći ribama da tolerišu topliju i slaniju vodu identifikovani su u novom istraživanju Instituta Earlham, potencijalno pružajući vitalni resurs za vođenje programa uzgoja u slatkovodnoj akvakulturi.
Kako su kvalitet i dostupnost vode smanjeni višim globalnim temperaturama, ovi uvidi se mogu koristiti za uzgoj otpornijih riba i očuvanje ključnog izvora hrane za milione ljudi.
Nilska tilapija, Oreochromis niloticus, široko se uzgaja u slatkovodnoj akvakulturi, obezbeđujući esencijalne hranljive materije i proteine. Njihova upotreba u akvakulturi je dramatično porasla, uglavnom zbog njihove prilagodljivosti različitim uslovima vode i proizvodnim sistemima.
Rastuće globalne temperature, međutim, iscrpile su resurse slatke vode. Ribnjacima — i ljudima koji se na njih oslanjaju za hranu — hitno su potrebni sojevi koji i dalje mogu da napreduju uprkos većem salinitetu i povišenoj temperaturi vode.
Da bi se pozabavili ovim problemom, istraživači sa Instituta Earlham, Univerziteta Istočne Anglije i Univerziteta u Stirlingu istražili su genom tilapije kako bi locirali korisne promene u genomu odgovorne za povećanu toleranciju na promene uslova vode.
Ispitivali su tkivo uzeto iz škrga — važnog osmoregulatornog organa u ribama — i generisali podatke o sekvenci DNK i RNK da bi proučavali aktivnost, regulaciju i funkciju različitih gena. Zatim su identifikovali genetske razlike u genskim regulatornim regionima u nilskoj tilapiji i 27 drugih vrsta tilapije.
Njihova pretpostavka je bila da su razlike između nilske tilapije, slatkovodne vrste, i vrsta prilagođenih slanim vodama verovatno nastale da kontrolišu gene uključene u prilagođavanje različitim vodenim sredinama.
Tim je optimizovao pristup sekvenciranju genoma koji otkriva aktivnost potencijalnih mesta vezivanja faktora transkripcije i genetskih prekidača za uključivanje i isključivanje ekspresije.
Njihov pristup identifikovao je regione genoma za koje veruju da su odgovorni za kontrolu aktivnosti određenih osmoregulatornih gena, koji zauzvrat utiču na funkciju škrga i kako riba reaguje na promene uslova vode.
Identifikovali su brojne gene relevantne za osobine koje pomažu tilapiji da toleriše slaniju vodu i da se aklimatizuje na slatku vodu. To uključuje gene uključene u metabolizam i opšte procese održavanja domaćinstva odgovorne za reagovanje na promene životne sredine kako bi se održala ravnoteža.
Dr Tarang Mehta, autor studije i naučnik postdoktorskog istraživanja na Institutu Earlham, rekao je: „Odgajivačima su očajnički potrebni genomski resursi kako bi informisali svoje programe uzgoja kako bi osobine koje nude veću otpornost mogle biti brzo i precizno odabrane za njih.“
„Karakterizirajući gene odgovorne za ove poželjne osobine, sada možemo podijeliti ove nove resurse sa slatkovodnim ribnjacima kako bismo pomogli u vođenju programa selektivnog uzgoja.“
Dr Vilfried Haerti, autor studije i vođa grupe na Institutu Earlham, rekao je: „Identifikovali smo regione genoma nilske tilapije na koje možemo ciljati kako bismo pomogli u uzgoju riba sa većom tolerancijom na so – nešto što je nažalost postalo sve važnije kao naši slatkovodni resursi su degradirani“.
„Sledeći koraci su korišćenje sličnih genomskih pristupa da se pronađu geni i njihovi regulatori povezani sa drugim osobinama od interesa za akvakulturu, poput rasta i otpornosti na bolesti“
Ulaz grupe Genomics Pipelines na Institutu Earlham bio je kritičan u generisanju podataka, uključujući pripremu RNA-Sek biblioteka, udruživanje i sekvenciranje.
„Dostupnost hromatina u tkivu škrga identifikuje gene kandidate i lokuse povezane sa osobinama relevantnim za akvakulturu kod tilapije“ objavljeno je u časopisu Genomics.
