Prosjektnummer
900402
Interaction Between Fish and Salmon Louse: A Transcriptomic Study
Hovedkonklusjonene fra dette tilleggsprosjektet koblet til prosjektet “Towards selection for increased resistance to the salmon louce in Atlantic salmon” (FHF-900259) er rapportert til Norges forskningsråd/FHF i sluttrapporten fra dette, med følgende oppsummering:
Ein samleprøve av DNA frå fisk frå med eit høgt tal lus frå kvar av 95 familiar, og ein tilsvarande samleprøve frå fisk med eit lågt tal lus frå dei same 95 familiane vart genotypa ved hjelp av ein 7K SNP matrise. Det vart funne mange SNP-ar spreidde over mange kromosom med betydeleg skilnad i allel frekvens mellom desse to samleprøvane. Men det vart ikkje funne nokon kraftig QTL, noko som tyder på at motstandskraft mot lus hos laks i det vesentleg er styrt av mange gen kvar med ein liten effekt.
For å teste i kva grad skilnadane i allelfrekvens mellom desse to samleprøvane er reelle vart vevsprøvane frå kvar fisk i samleprøvene typa for 60 av dei mest lovande SNP-ane. Så langt har vi fått resultata frå 30 av SNP-ane og 12 av desse tyder på ein signifikant effekt på motstandskraft mot lus. Genotyping av dei resterande SNP-ane og genotyping av fisk frå ein annan årsklasse vil bli gjort i samarbeid med og med midlar frå SalmoBreed.
For utval av fisk med høg motstandskraft mot lus kan vi i staden for eller i tillegg til genetiske markørar også bruke andre biologiske markørar. Vi samanlikna grad av uttrykk hos mange gen hos laks med ulik grad av motstandskraft mot lus, men skilnaden i uttrykka for alle gen var svært små og ikkje reproduserbare. Vi forsøkte å oppnå sterkare uttrykk av dei same gena ved å samanlikne motstandskraft mot lus hos laks injisert og ikkje injisert (kontroll) med kortisol (stresshormon). Dei to gruppene var infisert med lus i same grad trass i betydeleg effekt av kortisol på genuttrykk i vev frå skin. I eit anna forsøk fann vi at tal lus per fisk vart merkbart redusert under kjønnsmodning, spesielt hos hannfisk, og vi fann store skilnader i genuttrykk hos kjønnsmoden og ikkje kjønnsmoden laks. Ved å injisere laks med kjønnshormon vart tal lus per fisk redusert 1.6 (østrogen) -2.4 (testosteron) gongar. Hos laks som fekk fôr tilsett kjønnshormon og laks som fekk eit kontrollfôr fann vi store skilnader i genuttrykk. Dei mest aktuelle gena vil bli testa hos laks med ulik motstandskraft mot lus og ved test og utvikling av nye spesialfôr mot lus.
For å teste i kva grad skilnadane i allelfrekvens mellom desse to samleprøvane er reelle vart vevsprøvane frå kvar fisk i samleprøvene typa for 60 av dei mest lovande SNP-ane. Så langt har vi fått resultata frå 30 av SNP-ane og 12 av desse tyder på ein signifikant effekt på motstandskraft mot lus. Genotyping av dei resterande SNP-ane og genotyping av fisk frå ein annan årsklasse vil bli gjort i samarbeid med og med midlar frå SalmoBreed.
For utval av fisk med høg motstandskraft mot lus kan vi i staden for eller i tillegg til genetiske markørar også bruke andre biologiske markørar. Vi samanlikna grad av uttrykk hos mange gen hos laks med ulik grad av motstandskraft mot lus, men skilnaden i uttrykka for alle gen var svært små og ikkje reproduserbare. Vi forsøkte å oppnå sterkare uttrykk av dei same gena ved å samanlikne motstandskraft mot lus hos laks injisert og ikkje injisert (kontroll) med kortisol (stresshormon). Dei to gruppene var infisert med lus i same grad trass i betydeleg effekt av kortisol på genuttrykk i vev frå skin. I eit anna forsøk fann vi at tal lus per fisk vart merkbart redusert under kjønnsmodning, spesielt hos hannfisk, og vi fann store skilnader i genuttrykk hos kjønnsmoden og ikkje kjønnsmoden laks. Ved å injisere laks med kjønnshormon vart tal lus per fisk redusert 1.6 (østrogen) -2.4 (testosteron) gongar. Hos laks som fekk fôr tilsett kjønnshormon og laks som fekk eit kontrollfôr fann vi store skilnader i genuttrykk. Dei mest aktuelle gena vil bli testa hos laks med ulik motstandskraft mot lus og ved test og utvikling av nye spesialfôr mot lus.
Resultatene fra et tilgrensende prosjekt finansiert av Norges foskningsråd/FUGE er publisert i tidsskriftet BMC Genomics (2011) 12:141 med tittelen: “Gene expression analyses of immune responses in Atlantic salmon during early stages of infection by salmon louse (Lepeophtheirus salmonis) revealed bi-phasic responses coinciding with the copepod-chalimus transition”.
Conclusions
Atlantic salmon develops rapid local and systemic reactions to L. salmonis, which, however, do not result in substantial level of protection. The dramatic changes observed after 5 dpi can be associated with metamorphosis of copepod, immune modulation by the parasite, or transition from innate to adaptive immune responses.
Link to the article
http://www.biomedcentral.com/1471-2164/12/141
http://www.biomedcentral.com/1471-2164/12/141
Inntil nylig har lakselus og fiskens respons for parasitten bare vært studert separat. Analyser av interaksjonen mellom vert og parasitt er et kraftig verktøy for å kunne forstå mer av laksens beskyttelsesmekanismer mot lus.
Dette kan kanskje utnyttes videre for å finne vaksine eller andre midler mot lusa. Det pågående prosjektet “Towards selection for increased resistance to the salmon louce in Atlantic salmon” (FHF-900259) i perioden 2009–2012 og ekspertise ved Nofima Marin og ved Universitetet i Bergen gir muligheter for å innlede forskning på dette området. Materiale vil bli samlet inn fra laboratoriet og fra feltstudier som rangerer laks etter resistens mot lus.
Dette kan kanskje utnyttes videre for å finne vaksine eller andre midler mot lusa. Det pågående prosjektet “Towards selection for increased resistance to the salmon louce in Atlantic salmon” (FHF-900259) i perioden 2009–2012 og ekspertise ved Nofima Marin og ved Universitetet i Bergen gir muligheter for å innlede forskning på dette området. Materiale vil bli samlet inn fra laboratoriet og fra feltstudier som rangerer laks etter resistens mot lus.
Å benytte en genetisk analyse som gjør en i stand til å identifisere gener som kan være bestemmende for hvor godt lakselusen “liker” laksen. Dette kan være mål på laksens resistens overfor parasitten hos laks og dermed fremme utviklingen av tiltak mot parasitten.
En slik sammensatt genetisk analyse – såkalt multippel genekspresjonsprofilering – innebærer at man følger prosessen der et gen – gjennom manipulering – omdannes til proteiner som man ønsker å studere. Profileringen måler tilstedeværelse og kvalitet til ett eller flere proteiner i en spesiell celle eller prøve.
En forventer mulig raskere utvikling av vaksine mot lakselus (hvis mulig). Resultatene kan også bidra med informasjon som vil kunne være nyttig for utvikling av alternativer til dagens behandlingsmetoder.
Prosjektet har følgende faser:
Fase 1 (vinter 2009/2010)
Test av ulike laksefamiliers respons på lus når de er påvirket av en immun-supressor (bremsemekanisme på immunforsvaret).
Fase 1 (vinter 2009/2010)
Test av ulike laksefamiliers respons på lus når de er påvirket av en immun-supressor (bremsemekanisme på immunforsvaret).
Fase 2 (sommer 2010)
Kontrollert test med luseinfisering av 3000 fisk fra 150 fullsøsken laksefamilier. Skinn- og luseprøver tas fra individer og familier med høyt og lavt antall lusepåslag.
Kontrollert test med luseinfisering av 3000 fisk fra 150 fullsøsken laksefamilier. Skinn- og luseprøver tas fra individer og familier med høyt og lavt antall lusepåslag.
Prøvematerialet vil gjennomgå ulike microarray tester. Microarray er et redskap som kan brukes til å studere genuttrykk i organismer.
Rapport vil bli utformet sammen med hovedprosjektet (2012).