Weltweit erste Kartierung des australischen Tigergarnelen-Genoms

Forscher der James Cook University waren Teil der allerersten erfolgreichen Bemühungen, das Genom einer legendären australischen Meeresfrüchteart – der australischen schwarzen Tigergarnele – zu kartieren, was in Zukunft zu größeren und krankheitsresistenteren Zuchtbeständen führen könnte.

JCU-Professor für Aquakultur, Dean Jerry, sagte, die Forschung sei aus dem ARC Industrial Transformation Research Hub for Advanced Breeding hervorgegangen, einer Zusammenarbeit zwischen der JCU, der Australian Genome Research Facility (AGRF), der University of Sydney, CSIRO und der Seafarms Group. Die Partnerschaft zielte darauf ab, die Produktivität und Effizienz der Garnelenzucht durch den Einsatz genetischer Selektion zu verbessern.

„Die Idee war, die Fähigkeit australischer Garnelenzüchter zu verbessern, selektive Zuchtpraktiken anzuwenden, um größere und gesündere Zuchtgarnelen zu produzieren. Als Teil dieses Projekts machten wir uns daran, das Genom der schwarzen Tigergarnele zu sequenzieren. Die Informationen im Genom sind wichtig für uns zu wissen, da es im Wesentlichen den Bauplan enthält, der die Zusammensetzung und das Verhalten der Garnele bestimmt“, sagte Professor Jerry.

Er sagte, ein Vorteil dieses Genoms sei, dass es bei den selektiven Zuchtbemühungen von Garnelen erheblich helfen könne, ähnlich wie es in den letzten paar tausend Jahren mit Vieh- und Nutzpflanzenarten passiert sei.

„Die Garnele ist ein winziges Tier, aber ihr Genom ist fast so groß wie das eines Menschen und viel komplizierter in seiner Struktur“, sagte Professor Jerry.

AGRF-Bioinformatik-Manager Dr. Kenneth Chan sagte, der genetische Kartierungsprozess zur Rekonstruktion des Genoms der schwarzen Tigergarnele sei teuflisch knifflig.

„Stellen Sie sich die Aufgabe vor, ein doppelseitiges Puzzle mit 1,9 Milliarden Teilen ohne Ränder, lange, sich wiederholende überlappende Abschnitte, Millionen fehlender Teile, mehrere Teile, die an die gleiche Stelle passen, kein Bild auf der Schachtel, das folgt, und möglicherweise viele Teile zusammenzusetzen aus Teilen eines anderen Puzzles ohne Bezug“, sagte Dr. Chan.

Die Wissenschaftler fanden auch etwas sehr Ungewöhnliches in der Art und Weise, wie die Tigergarnele virale Infektionen bekämpft.

Dr. Nick Wade, leitender Forschungswissenschaftler bei CSIRO, erklärte, dass die viralen Elemente im Genom, die bei der Bekämpfung von Virusinfektionen helfen (bekannt als das endogene virale Element oder EVE), in der australischen Tigergarnele wirklich einzigartig sind.

„Kein EVE, das in irgendeinem anderen Tier gefunden wurde, sieht so aus“, sagte Dr. Wade.

„Die Entdeckung dieses EVE ermöglicht weitere Forschungen zum Verständnis, wie Garnelen mit Infektionen durch Viren umgehen, und möglicherweise zu neuen Therapien, die angewendet werden können, um Garnelen widerstandsfähiger gegen Viruserkrankungen zu machen“, sagte er.

Professor Jerry sagte, dass die Vorteile der Kartierung des Genoms in einer ganzen Reihe von komplementären Bereichen liegen werden.

„Es verändert die Landschaft für die Garnelenforschung radikal und ermöglicht eine ganze Reihe anderer funktioneller biologischer Studien, einschließlich der Frage, wie man bestimmte Gene für verbesserte Selektionsergebnisse ansteuern kann, bis hin zur präzisen Gentechnik“, sagte Professor Jerry.