„Zpomalený“ tuňák pacifický

  • organismus: tuňák
  • nová vlastnost: pomalé plavání (změna chování tuňáků v reakci na vnější podněty)
  • zacíleno na: chovatele
  • technika vzniku: TALEN
  • povoleno v EU: ne

(c) Ing. Barbora Hošková, VŠCHT Praha

Tuňák patří díky svým vlastnostem mezi nejvíce konzumované ryby. Akvakultura tuňáka je tak vysoce komerčně ceněná a je široce rozšířena v mnoha zemích. Pro udržení akvakultury tuňáka a zachování volně žijících populací je třeba zavádět systém akvakultury s uzavřeným cyklem.

V akvakultuře tuňáka pacifického (Thunnus orientalis), nazývaného též tuňák tichomořský, však dochází v mořských klecích k vysoké úmrtnosti nedospělých jedinců odchovaných v líhních (mortalita přes 80 % za 1 rok od vysazení do klece). Hlavní příčinou úhynu ryb jsou jejich srážky se stěnami klecí způsobené rychlým plaváním ryb v panice vyvolané náhlými změnami intenzity světla. Úmrtnost má za následek značné ekonomické ztráty pro chovatele ryb.

Tým japonských vědců se proto zaměřil na možnost změny chování tuňáků v reakci na vnější podněty. Je známo, že vysokorychlostní plavání je spojeno se svalovou kontrakcí kosterního svalstva. Vědci proto použili technologii editace genomu, tzv. platinový TALEN*, za účelem cílené genové mutageneze ryanodinového receptoru (RyR1b), který umožňuje sarkoplasmatickému retikulu uvolňovat Ca2+ do cytosolu a vyvolává tak svalové kontrakce v rychlém kosterním svalu, u tuňáka pacifického. TALEN zaměřený na exony 2 a 43 genu ryr1b u tuňáka vyvolala delece v cílových místech a snížila expresi ryr1b v mutovaných larvách 7 dní po vylíhnutí (DAH). Únikový test vyvolaný dotykem ukázal, že larvy tuňáka s mutací ryr1b odplavaly mnohem méně efektivně v reakci na mechanosenzorickou stimulaci v 7 DAH než larvy divokého typu. Pomalé plavání může být způsobeno slabými svalovými kontrakcemi (v důsledku poklesu Ca2+ přechodů v cytosolu) navzdory normálnímu výstupu z CNS. Bylo prokázáno, že ryr1b je klíčovým genem podílejícím se na rychlém plavání ryb.

Zpomalení plaveckého chování v reakci na vnější podněty u larev tuňáka pacifického je užitečnou vlastností pro prevenci nárazů do stěn v akvakulturní produkci tuňáka pacifického. Použitá technologie

editace genomu – platinový TALEN má potenciál zlepšit vlastnosti a ekonomickou hodnotu tuňáka pro budoucí akvakulturu.

Je však nutné dále ověřit dopady mutace ryr1b genu na chování ryb při tření a ovlivnění úspěšnosti páření, protože přirozeně během tření několik samců agresivně pronásleduje jednu dospělou samici vysokou rychlostí. Také je nutné dále zkoumat vliv na hospodářsky významné vlastnosti, jako je růstová výkonnost a kvalita filetů.

 

*Platinový TALEN = TALEN s variabilními repeticemi, které v sobě skrývají variaci bez repetic a variabilních di-reziduí (non-RVD); vykazují vyšší aktivitu než TALENy s konstantními repeticemi bez non-RVD variací v buňkách, žabích a potkaních embryích.

Aktualizace ke dni: 27.7.2023

Zdroj:

Higuchi, K., Kazeto, Y., Ozaki, Y. et al. Targeted mutagenesis of the ryanodine receptor by Platinum TALENs causes slow swimming behaviour in Pacific bluefin tuna (Thunnus orientalis). Sci Rep 9, 13871 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-50418-3