Подробный обзор генетического материала лосося обеспечивает основу для новых исследований и разработок, которые могут решить многие давние загадки.
"Теперь у нас есть полная последовательность генома атлантического лосося, каждая буква и код.
Это мощный инструмент для понимания связи между генетическим кодом лосося и его биологией », — говорит Стейнар Бергсет, специальный советник Исследовательского совета Норвегии.
В качестве председателя международного проекта д-р Бергсет обнародовал генетический код на научной конференции в Ванкувере, Канада, 10 июня 2014 г.
Помогите оптимизировать отрасль
Новые знания будут полезны при разработке новых вакцин, улучшении кормления и более глубоком понимании того, что происходит, когда сбежавшие с фермы рыбы смешиваются со своими дикими собратьями. Селекционное разведение лосося будет более целенаправленным и эффективным.
В более долгосрочной перспективе геномные знания помогут оптимизировать отрасль аквакультуры, обеспечивая потребителей более здоровым выращиваемым лососем, произведенным с минимальным воздействием на окружающую среду.
Петтер Арнесен, директор по разведению рыбоводной компании Marine Harvest, согласен с тем, что 10 июня является важной вехой для всех, кто занимается аквакультурой. Компания Marine Harvest является одним из промышленных партнеров проекта генома и внесла свой вклад в его финансирование.
Лучшие инструменты для разведения
«Последовательность действий позволит разработать новые, более эффективные инструменты селекции, которые помогут нам еще лучше отбирать родительскую рыбу с желаемыми характеристиками для следующего поколения лосося», — говорит г-н Арнесен.
"Расширенные знания о генетическом материале позволяют нам использовать больше генетических вариаций из запасов, из которых выращивается выращиваемый лосось. Кроме того, последовательность открывает новые перспективы для изучения биологических и физиологических процессов."
Более здоровая рыба
Г-н Арнесен подчеркивает, что селекционные методы разведения никоим образом не связаны с модификацией генов, а скорее являются средством поиска подходящих особей для выбора в качестве родительской рыбы — особей, которые от природы обладают желаемыми качествами, которые производители хотят передать будущим поколениям промыслового лосося.
Он убежден, что последовательность генома лосося поможет продвинуть более здоровую отрасль аквакультуры.
«Мы стремимся производить как можно более здоровую рыбу, — продолжает г-н Арнесен, — и среди других характеристик, которые влекут за собой лучшую сопротивляемость болезням». Вши лосося в настоящее время являются нашей самой большой проблемой, наряду с другими паразитами и вирусами."
Решение экологических проблем
Используя геном лосося в качестве инструмента, производители лосося надеются вырастить рыбу, которая будет расти быстрее, а это означает, что меньше времени будет проводиться в море.
Последовательность, утверждает он, «также будет играть важную роль в решении наших экологических проблем, если мы, например, сможем выбрать людей, которые более устойчивы к болезням и паразитам и могут хорошо адаптироваться к новым типам кормов. Для многих потребителей экологическая безопасность является неотъемлемой частью качества продукции.
Сознательный потребитель не станет покупать лосося, если его производство вредно для окружающей среды."
Борьба с болезнью
Усовершенствованные вакцины устранили большинство бактериальных заболеваний, которые в 1990-е годы наносили значительный ущерб рыбоводным хозяйствам. Однако эти вакцины неэффективны против вирусов, поэтому одним из решений является отбор рыб-родителей с признаками устойчивости к вирусам для использования в качестве маточного стада для производства икры лосося.
AquaGen — еще один промышленный партнер в проекте генома, который надеется использовать секвенированный геном. Являясь крупным поставщиком яиц лосося, компания вкладывает значительные средства в исследования и разработки.
Одним из проектов, начатым AquaGen в 2005 году, был совместный проект с Центром интегративной генетики (CIGENE), Норвежским университетом естественных наук и Норвежским институтом исследований пищевых продуктов, рыболовства и аквакультуры (Nofima) с целью составления точной карты генетические маркеры, которые делают некоторых особей лосося устойчивыми к вирусу IPN (инфекционный некроз поджелудочной железы).
Успех
На протяжении многих лет этот вирус был причиной крупных вспышек заболеваний на рыбных фермах по всему миру, что приводило к значительным экономическим потерям. Исследовательский проект окупился.
«Проект IPN имел огромный успех, — говорит Нина Санти, руководитель отдела исследований и разработок AquaGen. «С тех пор, как мы начали использовать икру рыб с желаемыми характеристиками, количество вспышек IPN в Норвегии снизилось с 200 в год до 50."
Мог бы сэкономить годы работы
Проект также демонстрирует прогресс, которого можно добиться от знания полного генома лосося.
Первый шаг
«После того, как в 2007 году были идентифицированы маркеры IPN, — продолжает д-р Санти, — мы семь лет работали над картированием механизма устойчивости к вирусу IPN.
Если бы у нас был доступ к обнародованной последовательности генома, это сэкономило бы нам несколько лет."
Она подчеркивает, что последовательность — это только первый шаг.
"Теперь мы знаем геном одного человека, которого ученые назвали Салли, но мы больше заинтересованы в понимании различий между людьми.
Наш следующий шаг — секвенировать разные поколения, чтобы, например, выяснить, какое из них наиболее устойчиво к болезням, демонстрирует хороший рост и красный цвет филе."
Исключительный потенциал для создания ценности
По словам Одда Магне Родсета, председателя правления Норвежской аквакультуры, годовой оборот составляет 45 миллиардов норвежских крон (примерно 5,6 миллиардов евро / 7,6 миллиардов долларов).
Доска в AquaGen.
«В последние 15-20 лет, — объясняет доктор Родсет, — вирусы были основной причиной смертности. То, что мы наблюдаем сейчас, является результатом более эффективных программ селекции, ориентированных на устойчивость к болезням. Смертность лосося последнего годичного класса снизилась на 4–5%.
Это связано с тем, что фактически устраняется IPN благодаря практическому применению новых знаний о геноме лосося. Это увеличение выживаемости означает дополнительную прибыль в размере 2 норвежских крон.6 миллиардов (примерно 320 миллионов евро / 440 миллионов долларов) ."
Теперь, когда весь геном лосося секвенирован и доступен, доктор Родсет уверен, что в будущем станет дешевле и быстрее найти другие важные гены.
«В следующие три-пять лет, — прогнозирует он, — мы, вероятно, услышим больше историй успеха, таких как достижение IPN."
Сложный генетический материал
Международный геномный проект показал, что генетический материал лосося очень сложен.
В то время как у большинства видов (включая человека) есть две копии каждой хромосомы, у лосося их четыре, что создает особые проблемы при и без того кропотливой работе по секвенированию.
Пятилетний проект является крупнейшим из когда-либо осуществленных совместных исследований между производящими лосось странами Канады, Чили и Норвегии. Последовательность теперь доступна как глобальному исследовательскому сообществу, так и отрасли.
«Это укрепит исследования, связанные с лососем, во многих областях, от физиологии и генетики до питания и воспроизводства», — говорит Кьелл Марони из Норвежского фонда исследований морепродуктов (FHF). "Это также откроет больше возможностей для международного сотрудничества, что принесет пользу всей отрасли аквакультуры."
Исследователи и представители промышленности, работающие с другими лососевыми, такими как радужная форель, голец и тихоокеанский лосось, также найдут полезные приложения для этого нового инструмента.
Продолжение международной работы
Участники конференции 10 июня в Канаде обсудят возможности продолжения международного сотрудничества на основе контрольной последовательности.
К участию приглашаются также страны, кроме Норвегии, Канады и Чили.
«Эти усилия, в случае успеха, принесут большую отдачу в виде будущего понимания лососевых и их окружающей среды», — говорит д-р Бергсет, подчеркивая, насколько важно использовать последовательность сейчас, когда она была получена:
«Теперь в нашем распоряжении новый учебник, но он не поможет, если мы не будем с ним обращаться. Лосось — самое важное промышленное животное Норвегии, и мы много вложили в проект генома.
Теперь нам нужно продолжать инвестировать в исследования и разработки, чтобы преобразовать эти знания в ценные продукты.