Использование генома лосося для адаптации рыб к потеплению воды

Исследователи изучают преждевременно созревающих карликовых самцов, чтобы найти способы селекционного выведения фермерского лосося, лучше переносящего более высокие температуры океана.

Более теплые температуры океана из-за изменения климата могут привести к более раннему половому созреванию лосося, что создает проблемы для аквакультуры. Институт морских исследований (Institute of Marine Research) применяет знания о геноме лосося в экспериментах по влиянию на наступление половой зрелости у фермерского лосося через селекционное разведение.

Проект Salmat финансируется Исследовательским советом Норвегии (Research Council of Norway) в рамках исследований, направленных на понимание изменения климата и необходимых адаптаций.

Цель проекта — идентифицировать гены или участки генетического материала, регулирующие возраст наступления полового созревания у лосося. Поскольку пубертат также модулируется факторами среды (свет, температура, пищевые ресурсы), проект изучит, как эти факторы влияют на гены, контролирующие созревание.

Поиск мутаций

Проект будет секвенировать и сравнивать генетический материал лосося из рек трех географических регионов: Северная Норвегия, Южная Норвегия и Россия. Образцы будут характеризоваться как ранне- или позднеспелые. Сравнивая геномные последовательности рыб с разным временем созревания из разных регионов, исследователи надеются найти изменения в геноме (мутации), связанные с генами, регулирующими сроки полового созревания.

Карликовые самцы как идеальные объекты

Для поиска максимального числа геномных последовательностей, регулирующих созревание, исследователи также будут изучать карликовых самцов — лососей, созревающих очень рано, до миграции в море, и имеющих значительно меньшие размеры, чем в среднем.

Другой важный компонент проекта — сбор существующих знаний о факторах полового созревания у других позвоночных и локализации их соответствующих генов. Это облегчит картирование генов, вовлеченных в определение сроков наступления половой зрелости у лосося.

Эксперименты с клонированным лососем

Вторая цель проекта — понять, как факторы окружающей среды модулируют время наступления половой зрелости. Исследователи изучат эпигенетические факторы, которые могут изменять экспрессию генов, связанных с созреванием.

Для выявления возможных эпигенетических механизмов регуляции будут изучены различные клонированные линии лосося. Эти генетически идентичные линии будут подвергнуты разным режимам температуры и света. Поскольку идентичные линии одинаково реагируют на одинаковые условия, различия в реакции клонированных особей укажут на эпигенетические эффекты, обусловленные средой.