W nowym badaniu naukowcy z Okinawskiego Instytutu Nauki i Technologii (OIST) we współpracy z kilkoma innymi instytutami badawczymi, w tym K. MIKIMOTO & CO., LTＤ, Instytutem Badań nad Perłami oraz Japońską Agencją ds. Badań i Edukacji Rybołówstwa – donieśli o prawie całkowitym złożeniu genomu ostrygi perłowej na podstawie fazy haplotypowej. Ten wysokiej jakości genom ostryg perłowych w skali chromosomowej można wykorzystać do znalezienia odpornych szczepów.
Tradycyjna metoda sekwencjonowania genomu polega na łączeniu pary chromosomów. Jednakże sprawdza się to w przypadku zwierząt laboratoryjnych, które zwykle mają prawie identyczną informację genetyczną pomiędzy parami chromosomy. Jednakże w przypadku dzikich zwierząt, gdzie występuje wiele odmian genów w parach chromosomów, strategia ta powoduje utratę informacji.
Podczas sekwencjonowania genomów na potrzeby tego badania naukowcy postanowili nie łączyć chromosomów. Zamiast tego zsekwencjonowano oba zestawy chromosomów. To pierwsze badania skupiające się na bezkręgowcach morskich, w których zastosowano tę metodę.
Ostrygi perłowe mają w sumie 28 chromosomów, ponieważ mają ich 14 par. Następnie naukowcy wykorzystali zaawansowaną technologię do sekwencjonowanie genomu. Później zrekonstruowali wszystkie 28 chromosomów i odkryli kluczowe różnice między dwoma z jednej pary – parą chromosomów 9. Warto zauważyć, że wiele z tych genów było powiązanych z odpornością.
Doktor Takeshi Takeuchi, naukowiec z Jednostki Genomiki Morskiej OIST, powiedział: „Różne geny na parze chromosomów to znaczące odkrycie, ponieważ białka potrafią rozpoznawać różne typy chorób zakaźnych”.
„Kiedy zwierzę jest hodowane, często pojawia się szczep, który ma wyższy wskaźnik przeżycia lub produkuje piękniejsze perły. Rolnicy często hodują dwa zwierzęta tym szczepem, co prowadzi do chowu wsobnego i zmniejsza różnorodność genetyczną.
Po trzech kolejnych cyklach chowu wsobnego naukowcy odkryli znaczne zmniejszenie różnorodności genetycznej. Jeśli ta zmniejszona różnorodność występuje w regionach chromosomów z genami związanymi z odpornością, może to mieć wpływ na odporność zwierzęcia.
„Ważne jest utrzymanie różnorodności genomu w populacjach akwakultury”.
Prof. Shugo Watabe (profesor wizytujący na Uniwersytecie Kitasato, emerytowany profesor na Uniwersytecie Tokijskim) powiedziany, „Perły hodowlane zostały po raz pierwszy na świecie opracowane 130 lat temu przez Kokichi Mikimoto w Japonii. Nawet dziś są drugim po przegrzebkach najczęściej eksportowanym produktem morskim wytwarzanym w Japonii. Jednakże historia akwakultury pereł w Japonii to walka z chorobami występującymi w środowisku akwakultury. Szczególnie poważne były szkody spowodowane chorobą z czerwonymi przebarwieniami, która pojawiła się w 1996 r.”.
„Produkcja pereł hodowlanych w Japonii znacznie spadła. W ostatnich latach branża hodowli pereł ponownie boryka się z poważnymi problemami związanymi z rozprzestrzenianiem się chorób wywoływanych przez wirusy. Chociaż nie ustalono szczegółów przyczyn chorób ani środków zaradczych, wskazano, że uprawa pereł w Japonii może podlegać pogorszeniu genetycznemu w wyniku chowu wsobnego ostryg perłowych o lepszych cechach, co utrudnia reagowanie na różne zmiany środowiskowe i pojawienie się patogeny".
Wyniki tego badania wyjaśniły kwestię uprawy pereł w Japonii i mają istotne implikacje przemysłowe. Wiele z układ odpornościowyPonadto zidentyfikowano także geny tej osoby. To wyjaśnia, dlaczego ostrygi perłowe mogą wytwarzać perłową powłokę w odpowiedzi na wprowadzony obcy obiekt z zewnątrz, co rzuca światło na tajemnicę związaną z samą produkcją pereł.
Referencje czasopisma:
- Takeshi Takeuchi, Yoshihiko Suzuki, Shugo Watabe i in. Wysokiej jakości rekonstrukcja genomu oparta na fazach haplotypowych ujawnia nieoczekiwaną różnorodność haplotypów u ostrygi perłowej. Badania DNA, DOI: 10.1093/dnares/dsac035
