[ad_1]

ژنومیک ، ویرایش ژن و انقلاب آبی

رشد اخیر در پرورش ماهی قزل آلا و سایر آبزیان را انقلاب آبی نامیده اند. اعتبار: Frode Oppedal

پرورش آبزیان – پرورش ماهی و صدف سریع ترین رشد در صنعت اولیه در جهان است. این یک منبع سالم از پروتئین ، روغن و مواد معدنی برای جمعیت انسانی است که به سرعت در حال گسترش است.

اما بیماری های ویروسی و انگلی همچنان یک چالش اساسی برای صنعت آبزی پروری در جهان است.

تجربه جهانی ما در سال جاری با COVID-19 نشان داد که امنیت زیستی گران است و در محافظت از آن در برابر شیوع یک بیماری مسری اغلب محدود است.

ایجاد درمان های م –ثر – مانند واکسن ها – تولید و پیاده سازی برای محافظت م effectivelyثر از جمعیت زیاد ، می تواند چالش برانگیز ، زمان بر و دشوار باشد.

بیماری های آبزی پروری نیز همین است.

با این حال ، ما می دانیم که تغییرات ژنتیکی طبیعی در مقاومت در برابر مشکل ترین بیماری های ویروسی و انگلی در پرورش آبزیان وجود دارد.

بنابراین تحقیقات ما ، که برخی از آنها در ژورنال منتشر شده است گزارش های علمی، بررسی می کند که چگونه می توان از این دانش همراه با آخرین پیشرفت های فن آوری DNA ، مانند انتخاب ژنومی و CRISPR ، برای محافظت از حیوانات در برابر بیماری استفاده کرد.

بیماری ویروسی سندرم لکه سفید

سندرم لکه سفید (WSSV) یک بیماری مسری و کشنده در میگوی آلت تناسلی است که میلیاردها دلار ضرر در سراسر جهان به بار می آورد. این می تواند طی چند روز پس از آلودگی ، مزارع پرورش میگو را از بین ببرد و اقدامات پیشگیرانه بی اثر بوده است.

ژنومیک ، ویرایش ژن و انقلاب آبی

میگو ببر سالم. اعتبار: نیک رابینسون

در پایان سال 2016 ، تلاش های امنیت زیستی ناکام ماند و WSSV برای اولین بار در استرالیا کشف شد. این بیماری به سرعت از مزرعه اصلی به مزارع دیگر و جمعیت وحشی همسایه در کوئینزلند منتقل شد.

این اپیدمی بیشترین پاسخ را به بیماری های آبزیان تاکنون در کوئینزلند ، با هزینه 4/4 میلیون دلار و تخلیه منابع کلر به استرالیا – حدود 3.8 میلیون لیتر برای پاکسازی دریاچه ها و آبراهه ها مصرف کرد. این امر همچنین منجر به تعطیلی موقت کل صنعت مزارع پرورش میگو شد که حدود 4،400 میلیون دلار هزینه داشت.

در آوریل امسال ، این بیماری دوباره ظاهر شد و دو مزرعه را دوباره آلوده کرد. مانند بقیه جهان ، استرالیا به راه حل هایی برای کمک به کشاورزان میگو که با ویروس زندگی می کنند نیاز دارد.

ایمونولوژی و آبزی پروری

میگو و سایر سخت پوستان حافظه ایمنی ندارند ، بنابراین واکسیناسیون برای تقویت پاسخ ایمنی توانایی محافظت در برابر ویروس را محدود می کند.

بعضی از حیوانات اساساً قادر به مقاومت در برابر ویروس یا تحمل آن نسبت به دیگران هستند ، اما ما واقعاً مکانیسم های خاصی را که زیربنای این اختلافات است درک نمی کنیم.

پرورش حیواناتی با مقاومت WSSV بالاتر از طریق انتخاب خانواده معمولی امکان پذیر است ، اما پیشرفت کند است. صنعت به شدت به راه حلهای بهتر و سریعتر نیاز دارد.

تیم ما از دانشمندان اصلاح نژاد و ژنتیک از انستیتوی تحقیقات غذا ، ماهیگیری و پرورش آبزیان نروژ (نوفیما) با کمک یک شریک تجاری بنچ مارک ژنتیک با بودجه شورای تحقیقات نروژ برای افزایش انعطاف پذیری میگوی پای سفید (L. vannamei ) در برابر WSSV با استفاده از انتخاب ژنومی.

ژنومیک ، ویرایش ژن و انقلاب آبی

از یک کیسه منی برای تلقیح مصنوعی میگوی ماده بالغ استفاده می شود. اعتبار: نیک رابینسون

پروژه GenomResist ما به جای تکیه بر ارتباطات شجره نامه (درختان خانوادگی) برای تخمین ارزش تولید مثل افراد ، از داده های توالی DNA برای تخمین اتصالات ژنومی بین افراد در ده هزار موقعیت در سراسر ژنوم استفاده می کند.

برخی از حیواناتی که توالی یابی می شوند با WSSV به چالش کشیده می شوند و می توان از پاسخ این حیوانات به عفونت ، همراه با داده های پیوند ژنومیک استفاده کرد تا راهی دقیق تر برای پیش بینی مقاومت به بیماری در برابر تولید بالقوه به ما ارائه دهد. .

این به عنوان انتخاب ژنومی شناخته می شود.

یک مزیت عمده انتخاب ژنومی نسبت به نژاد انتخابی سنتی برای صفتی مانند مقاومت در برابر بیماری ویروسی این است که به ما امکان می دهد با دقت بیشتری پیش بینی کنیم که کدام یک از پرورش دهندگان بهترین مقاومت کلی ژنوتیپی را دارند بدون اینکه خود پرورش دهندگان در معرض بیماری قرار بگیرند.

قدرت انتخاب ژنومی

در آزمایشی با استفاده از دو جمعیت میگو که توسط Benchmark Genetics کلمبیا ایجاد شد ، حیوانات به طور تصادفی به دو گروه تقسیم شدند: یک گروه آزمایشی که توسط ویروس ایجاد شده و دیگری نژاد دیگر که تحت امنیت زیستی بالا نگهداری می شدند.

با تجزیه و تحلیل تغییرات ژنوم در هر دو جمعیت ، ما می توانیم ارزش ژنتیکی تولیدکنندگان بالقوه را پیش بینی کنیم.

سپس ملکه ها را انتخاب و جفت کردیم تا دو جمعیت مختلف میگو تولید کنیم ، یکی با ارزش بالا و دیگری با ارزش تولیدی پیش بینی شده از نظر ژنومیک پایین. بقای این دو جمعیت و فرزندان از سهام والدین جفت شده “تصادفی” در یک آزمون چالش ویروسی مقایسه شد.

ژنومیک ، ویرایش ژن و انقلاب آبی

شته ماهی سالمون بالغ با رشته های تخمگذاری بیرون زده. خون حاصل از وعده غذایی اخیر از طریق اسکلت خارجی دیده می شود. اعتبار: جمع بندی فرانسیسکو

ما دریافتیم که بقای متوسط ​​خانواده میگو از 38٪ به 51٪ پس از تنها یک نسل انتخاب ژنومی برای مقاومت در برابر ویروس لکه سفید (WSSV) افزایش یافته است.

مشابه اثر واکسیناسیون اعضای یک جمعیت ، سطح بالایی از ایمنی در بهترین جمعیت می تواند “اثر مصونیت گله” داشته باشد ، زیرا این حیوانات بسیار مقاوم دیگر حیوانات دیگر را آلوده نمی کنند.

در حال حاضر Benchmark Genetics از این ابزار برای ارائه میگوهایی استفاده می کند که می توانند در حضور WSSV زنده بمانند و تولید کنند.

از تجزیه و تحلیل ژنومی تا ویرایش ژن

شپش دریایی یکی از بزرگترین چالشهای پیش روی صنعت آبزی پروری در سراسر جهان است. شپش دریایی باعث صدمه و استرس ماهی می شود. علاوه بر این ، موثرترین روشهای درمانی (مانند از بین بردن مکانیکی شپش) نیز برای ماهی بسیار استرس زا است.

هزینه صنعت نروژ فقط سالانه بیش از 550 میلیون دلار است. ماهی قزل آلا در اقیانوس اطلس به ویژه به شپش های دریایی حساس است ، در حالی که برخی از گونه های ماهی قزل آلا از حساسیت بسیار کمی برخوردار هستند.

در اولین پروژه جهان ، با حمایت مالی صندوق تحقیقات غذاهای دریایی نروژ ، تیم ما از دانشگاه ملبورن و نوفیما ، با همکاری دانشمندانی از انگلستان ، کانادا و ایالات متحده ، با شرکت های بزرگ تولید و تولید ماهی قزل آلا در نروژ همکاری خواهند کرد ، با استفاده از ویرایش ژن برای درک اینکه کدام ژن ها ماهی قزل آلا را به عنوان میزبان جذاب می کنند.

ما از یک فرایند ویرایش ژن به نام قیچی ژنتیکی CRISPR / Cas9 استفاده می کنیم که جایزه نوبل شیمی امسال را به امانوئل شارپنتیه و جنیفر دودنا برد.

ژنومیک ، ویرایش ژن و انقلاب آبی

شپش های دریایی هر ساله 550 میلیون دلار برای صنعت ماهی قزل آلا نروژ هزینه می کنند. اعتبار: T. Dempster

اگر بتوانیم اختلافاتی را در کد ژنتیکی پیدا کنیم که باعث جذب شپش به ماهی قزل آلا در اقیانوس اطلس می شود و یا باعث می شود پوست ماهی آزاد اقیانوس آرام برای نشست و رشد شپش دریایی ناراحت کننده نباشد ، در این صورت ممکن است بتوانیم از این اطلاعات برای مقاوم سازی ماهی قزل آلا در اقیانوس اطلس استفاده کنیم. شپش دریایی.

پروفسور تیم دمپستر و دانشیار بن فیلیپس از دانشگاه ملبورن همچنین در حال بررسی خطر سازگاری شپش دریایی با تغییرات ماهی قزل آلا هستند و اینکه چگونه می توان به بهترین وجه از این امر جلوگیری کرد.

این پروژه ماهی اصلاح شده ژنتیکی را در دسترس صنعت قرار نخواهد داد ، اما ارزیابی عمیقی از کاربرد بالقوه این فناوری برای بهبود ژنتیک ماهی ، از جمله تأثیرات احتمالی آن بر جمعیت ماهی های وحشی فراهم می کند.

پیشرفت در دانش و فناوری ژنتیکی ما به طور قابل توجهی دقت و قدرت بهبود ژنتیکی را افزایش می دهد. اما این فن آوری های جدید ، موضوعات اخلاقی را نیز در جامعه به وجود می آورند که باید به طور آشکار در مورد آنها بحث و تبادل نظر شود.

از طریق این پروژه ها و سایر پروژه ها ، تیم ما از نزدیک با صنعت و سایر محققان در سراسر جهان همکاری می کند تا پتانسیل استفاده از آخرین فن آوری های تعیین توالی و ویرایش ژن را برای بهبود پایداری و رفاه در پرورش آبزیان در سراسر جهان ارزیابی کند.


تجربه در زمینه ژنتیک می تواند تولید ماهی را دگرگون کند


اطلاعات بیشتر:
ماری لیلهامر و همکاران انتخاب ژنومی برای مقاومت در برابر ویروس لکه سفید در میگوی پای سفید باعث افزایش بقا در یک آزمایش چالش آزمایشی می شود ، گزارش های علمی (2020) DOI: 10.1038 / s41598-020-77580-3

تهیه شده توسط دانشگاه ملبورن

نقل قول: Genomics ، ویرایش ژن و انقلاب آبی (2020 ، 1 دسامبر) در تاریخ 1 دسامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-12-genomics-gene-editing-blue-revolution.html بارگیری شد.

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.



[ad_2]

منبع: moshaverh-news.ir