Laksens mange kopier av immunforsvarsgener har over tid gitt bedre virusforsvar. Forming av disse genene kan brukes til å avle fram sunnere og mer robuste laks.
I doktorgradsarbeidet sitt har Domniki Manousi forsket på hvordan genene til oppdrettslaks påvirker immunforsvaret og gjør dem mer motstandsdyktige mot sykdommer.
Hun fant at laks har ekstra mange kopier av immunforsvarsgener på grunn av en genetisk duplisering i fortiden. Noen av disse genene, gig-genene, har utviklet seg til å gi bedre virusforsvar. Hun fant også at både avl og miljø former hvordan disse genene virker i dag, og det kan brukes til å avle fram sunnere og mer robuste laks, noe som er viktig for en mer bærekraftig havbruksnæring.
Sykdomsresistens mot pankreassykdom (PD)
Ved bruk av avanserte metoder innen genetikk og ved å studere hvordan genene hos laks reagerer når fisken blir smittet av viruset, fant Manousi at et bestemt område i arvematerialet (på kromosom Ssa03) har stor betydning for hvor godt fisken tåler sykdommen. Dette området inneholder flere gener som kan være med på å gjøre fisken mer motstandsdyktig.
Hun undersøkte blant annet hvordan disse genene skrus av og på, og hvordan genetiske forskjeller mellom fisk påvirker dette. Ved å kombinere genetiske data med informasjon om genuttrykk og epigenetiske endringer klarte hun å finne bestemte genetiske varianter som trolig gjør laksen bedre rustet mot viruset.
Evolusjon og funksjon til gig-genene
Gig-gener er antivirus-gener som reagerer på virusinfeksjon. Fordi laksen har vært gjennom en eller flere runder med genomduplisering, har fisken mange kopier av disse gig-genene. Ved å analysere hvordan disse genene er organisert i genomet, og hvordan de reguleres i ulike celler og vev, fant Manousi at mange av kopiene har endret funksjon og regulering. De skrus på i ulike typer celler og vev, noe som kan gjøre immunforsvaret mer fleksibelt og effektivt. Studien viser at genomduplisering og genetisk variasjon spiller en viktig rolle i utviklingen av fiskenes immunforsvar.
Effekter av oppdrett og avl på laksens gener
Manousi undersøker også hvordan genene til oppdrettslaks har forandret seg sammenlignet med villaks, spesielt hos to geografisk adskilte lakselinjer – én fra Vest-Norge og én fra Nord-Amerika.
Et viktig funn hos begge lakselinjene var tegn til at det har skjedd genetisk endring i et bestemt område av genomet som er viktig for immunforsvaret. Det tyder på at begge lakselinjene har blitt selektert for bedre immunforsvar i oppdrett, trolig på grunn av felles utfordringer som sykdom og stress. Oppdrett og avl påvirker hvilke genvarianter som dominerer, og det former immunforsvaret.
Funnene Manousi har gjort kan bidra til bedre avlsstrategier som gjør laks mer motstandsdyktig mot sykdommer, noe som igjen fører til bedre dyrevelferd, redusert medisinbruk, og en mer bærekraftig havbruksnæring.
Domniki Manousi forsvarer sin doktorgradsavhandling “Genomisk grunnlag for patogenrespons og evolusjon av immun-gener i atlanterhavslaks" 11. september ved NMBU.
Dr. Marie Saitou, NMBU har vært hovedveileder. Biveiledere har vært professor Simen Rød Sandve, NMBU og professor Sigbjørn Lien, NMBU