Hihetetlen dolog derült ki a pontyokról: ezt senki se gondolta volna

Hihetetlen dolog derült ki a pontyokról: ezt senki se gondolta volna

agrarszektor.hu
Egy nemzetközi kutatócsoport sikeresen feltérképezte a ponty rendkívül bonyolult, megduplázódott kromoszómakészletű genomját. A Nature Communications szakfolyóiratban közzétett áttörő eredmények magyarázatot adnak a faj kivételes környezeti alkalmazkodó- és stressztűrő képességére. A genetikai háttér feltárása új korszakot nyithat a tógazdaságok pontynemesítési programjaiban, lehetővé téve a korábbinál is ellenállóbb és termelékenyebb állományok létrehozását.

A ponty a világ egyik legfontosabb haszonhala, amelynek éves globális termelése meghaladja a négymillió tonnát. Genetikai háttere azonban az allotetraploid – vagyis a két különböző fajból származó, négyszeres kromoszómakészlet – miatt sokáig megfejthetetlen rejtélynek számított. A kutatóknak most a legmodernebb technológiák segítségével, három genetikailag és földrajzilag eltérő törzs – a kínai vujüani vörös ponty, az amuri ponty és az Európában is jól ismert német tükörponty – vizsgálatával sikerült a genetikai kód döntő többségét a ponty ötven kromoszómájához rendelniük - írja a Pecaverzum.

A feltérképezés során kiderült, hogy a hal megközelítőleg 44 ezer fehérjekódoló gént hordoz, örökítőanyagának több mint harmadát pedig ismétlődő szekvenciák, úgynevezett transzpozonok (ugráló gének) alkotják. A faj különleges, megduplázódott genomja egy ősi evolúciós esemény eredménye. Körülbelül 12,4 millió évvel ezelőtt két rokon, diploid (kétszeres kromoszómakészletű) pontyféle kereszteződött, az utódok pedig megtartották mindkét szülő teljes genetikai állományát. A tudósok a mutációs rátákat vizsgálva megállapították, hogy az ötven kromoszómából huszonöt egyértelműen a márnaformák (Barbinae) alcsaládjának egyik ősi fajától származik – ezt nevezték el "B" szubgenomnak (algenomnak). A másik huszonöt kromoszómát adó "A" szülő egy mára valószínűleg kihalt, távolabbi rokon faj lehetett.

A genommegkettőződés után a feleslegessé váló másolati gének az évmilliók során a legtöbb fajnál elvesznek vagy inaktiválódnak. A ponty azonban igazi biológiai kivételnek számít, mivel szinte az összes génjét megőrizte mindkét szülőtől. A sejtek működésében ugyanakkor erős szubgenom-dominancia figyelhető meg. A B szülőtől származó génkészlet átvette az irányítást, szigorúbb evolúciós kontroll alatt áll, és jóval aktívabban vesz részt a fehérjeszintézisben. A szervezet biológiai egyensúlyának fenntartása érdekében a duplikálódott gének között munkamegosztás alakult ki, így sok esetben az egyik génkópia teljesen elcsendesedik.

Ezt a ki- és bekapcsolást a DNS-metiláció – egyfajta epigenetikai finomhangolás – szabályozza, amely kémiai lakatokként gátolja a kevésbé aktív génkópiák működését. A kutatások rávilágítottak arra, hogy ez a szabályozórendszer az evolúció során sokkal gyorsabban alkalmazkodott, mint ahogy maga a DNS-szekvencia mutálódott volna. Ez az azonnali reakció mentette meg az ősi pontyot a két genom hirtelen összeolvadása okozta biológiai zavaroktól. A tógazdaságok számára a legfontosabb felfedezés az, hogy ez a páratlan genetikai rugalmasság miként segíti a halak túlélését a mindennapokban. Az olyan extrém stresszhatások esetén, mint a súlyos oxigénhiány, a koi-hrpeszvírus vagy a különböző bakteriális fertőzések, a megduplázódott génkészlet belső biztonsági hálóként funkcionál.

Ha az egyik szubgenomban egy gén működése a környezeti sokk miatt drasztikusan lecsökken, a másik szubgenomban lévő másolata képes kompenzálni a kiesést, fenntartva a sejtek egyensúlyát. Ez a kivételes biológiai stabilitás ad tudományos magyarázatot arra, miért képes a ponty iszapos, oxigénhiányos vizekben és magas fertőzési nyomás mellett is életben maradni ott, ahol más halfajok már elpusztulnának. A ponty genomjának rendkívül pontos feltérképezésével a szakemberek a jövőben célzottabban és gyorsabban azonosíthatják a jobb oxigéntűrésért, a gyorsabb növekedésért vagy a betegségekkel szembeni ellenállóságért felelős géneket, ami utat nyit a még ellenállóbb állományok kitenyésztése előtt.

Címlapkép forrása: Getty Images
NEKED AJÁNLJUK
CÍMLAPRÓL AJÁNLJUK
Támogatott tartalom

KWS – Élen jár repcében! (x)

Azok a hibridek adnak valódi biztonságot, amelyek nem egyetlen tulajdonságban erősek, hanem komplex stressztoleranciával támogatják a gazdálkodói döntést.

FIZETETT TARTALOM