I en ny studie har forskere – fra Okinawa Institute of Science and Technology (OIST), i samarbeid med flere andre forskningsinstitutter, inkludert K. MIKIMOTO & CO., LTＤ, Pearl Research Institute og Japan Fisheries Research and Education Agency – rapporterte en nesten fullstendig, haplotype-faset, genomsammenstilling av perleøstersen. Dette høykvalitets genomet i kromosomskala av perleøsters kan brukes til å finne spenstige stammer.
Den tradisjonelle metoden for genomsekvensering innebærer å slå sammen kromosomparet. Dette går imidlertid bra for forsøksdyr, som normalt har nesten identisk genetisk informasjon mellom paret av kromosomer. For ville dyr, hvor det er mange genvariasjoner på tvers av kromosompar, resulterer denne strategien i tap av informasjon.
Ved sekvensering av genomene for denne undersøkelsen bestemte forskerne seg for ikke å kombinere kromosomene. I stedet ble begge sett med kromosomer sekvensert. Dette er den første forskningen med fokus på marine virvelløse dyr som bruker denne metoden.
Perleøsters har totalt 28 kromosomer fordi de har 14 par av dem. Forskere brukte da avansert teknologi for genomsekvensering. Senere rekonstruerte de alle de 28 kromosomene og fant nøkkelforskjeller mellom de to av ett par – kromosompar 9. Spesielt var mange av disse genene relatert til immunitet.
Dr. Takeshi Takeuchi, stabsforsker ved OISTs Marine Genomics Unit, sa: "Ulike gener på et par kromosomer er et betydelig funn fordi proteinene kan gjenkjenne forskjellige typer infeksjonssykdommer."
«Når dyret dyrkes, er det ofte en stamme som har høyere overlevelsesrate eller produserer vakrere perler. Bøndene avler ofte to dyr med denne stammen, noe som fører til innavl og reduserer genetisk mangfold.»
Etter tre påfølgende innavlssykluser fant forskerne en betydelig reduksjon i det genetiske mangfoldet. Hvis dette reduserte mangfoldet oppstår i kromosomområdene med gener relatert til immunitet, kan det påvirke dyrets immunitet.
"Det er viktig å opprettholde genommangfoldet i akvakulturpopulasjoner."
Prof. Shugo Watabe (besøkende professor ved Kitasato University, professor emeritus ved University of Tokyo) sa, "Kulturperler ble utviklet for første gang i verden for 130 år siden av Kokichi Mikimoto i Japan. Selv i dag er de det nest mest eksporterte marineproduktet produsert i Japan, etter kamskjell. Historien om perleoppdrett i Japan har imidlertid vært en kamp mot sykdommer i oppdrettsmiljøet. Skadene forårsaket av den røde misfargingssykdommen, som dukket opp i 1996, var spesielt alvorlig.»
«Produksjonen av kulturperler i Japan har gått betydelig ned. De siste årene har perleoppdrettsnæringen igjen fått store problemer på grunn av spredning av sykdommer forårsaket av virus. Selv om detaljene rundt årsakene til sykdommer og mottiltak ikke er fastslått, er det påpekt at perledyrking i Japan kan lide av genetisk forringelse på grunn av innavl av perleøsters med overlegne egenskaper, som gjør det vanskelig å reagere på div. miljøendringer og fremveksten av patogener».
Resultatene av denne studien har avklart spørsmålet om perledyrking i Japan og har betydelige industrielle implikasjoner. Mange av immunsystemI tillegg er generene identifisert. Dette forklarer hvorfor perleøsters kan produsere et perlemorbelegg som svar på et introdusert fremmedlegeme fra utsiden, som kaster lys over mysteriet rundt selve perleproduksjonen.
Tidsreferanse:
- Takeshi Takeuchi, Yoshihiko Suzuki, Shugo Watabe, et al. En høykvalitets, haplotype-faset genomrekonstruksjon avslører uventet haplotypediversitet i en perleøsters. DNA-forskning. GJØR JEG: 10.1093/dnares/dsac035
