Gå til hovedinnhold

Har funnet ut hvordan fôret påvirker genene til laksen

HI-forskere har studert fiskens DNA

Ved hjelp av blant annet bioinformatikk, har Takaya Saito, Kaja Skjærven, Eva Mikkeltveit og Ann-Catrin Adam studert DNA-et og genene til fisken (Marit Espe var ikke til stede på bildet), for å se hvordan mikronæringsstoffene i fôret påvirker genene.

 

Fotograf: Christine Fagerbakke / Havforskningsinstituttet

Ved å studere utnyttelsen av genene til laksen kan forskere nå si hvilke næringsstoffer som påvirker den.

Havforskere har nylig sett på hvordan mikronæringsstoffer i fôret påvirker hvordan laksen bruker arvestoffet sitt. Dette bindeleddet mellom DNA og miljø kalles for epigenetikk på fagspråket. De har kartlagt DNA-et og funnet ut at desto mindre mikronæringsstoff laksen får gjennom fôret, desto mer fett lagrer den.

– Miljøpåvirkning gjennom fôret er avgjørende for hvordan cellene blir programmert på et overordnet nivå og hvordan cellene bruker sine gener, sier forsker og prosjektleder Kaja Skjærven.

Når IT møter biologi

For å studere de minste nyansene av mikronæringsstoffnivå, har forskere vært helt avhengige av å bruke bioinformatikk for å analysere genene. Bioinformatikk er når IT møter biologi, og biologiske data analyseres ved hjelp av informatikk.

– Arbeidet har vært finansiert av NFR-prosjektet NutrEpi. Dette arbeidet viser viktig kompetansebygging for HI, og arbeidet har nådd et nytt og spennende nivå som blir verdifull for fremtidige studier, sier Skjærven.

Takaya Saito har satt sammen puslespillet og trekker frem et spesielt gen som vi vet regulerer fettlagring. Dette genet blir aktivert når fisken ikke får nok mikronæringsstoff gjennom fôret. Resultatene er nå publisert i journalen Epigenetics.

Takaya Saito har brukt bioinformatikk for å sette sammen puslespillet. Her kom det frem at et av genene som blir aktivert når det får for lite mikronæringsstoff, er genet som regulerer fettlagring. Foto: Christine Fagerbakke/HI

Næringsstoffer har stor innvirkning

Som en del av et større tidligere EU-prosjekt, fôret forskerne laksen med tre forskjellige «matpakker» med ulik mengde næringsstoffer fra de var små i ferskvann, til de var kjønnsmodne i saltvann. 

«Matpakkene» var fra det laveste mikronæringsstoffnivået som er anbefalt i fôr til laks i dag, den doble mengden av dette og den firedoblede mengden. I NFR-prosjektet studerte forskerne DNA-et i leveren til fisken.

– Ved å studere bruken av genene på denne måten, har vi blant annet kunne forklare hvorfor nivået av mikronæringsstoff er avgjørende og fører til at laksen lagrer mer fett, forklarer Skjærven. 

I NFR-prosjektet studerte forskerne DNA-et i leveren til fisken. Foto: Christine Fagerbakke/HI

Studerte selve arvestoffet 

Ved å hente ut selve DNA-et og studere det, kan forskerne nå si noe om hvilke gener som er aktive og passive.

– Tenkt deg at DNA-et er en avis. Om den er helt krøllet sammen, så er det vanskeligere å lese den. Det er dette som skjer når genet blir passivt. På samme måte som avisen blir vanskelig å lese, blir genet mindre aktivt og blir hindret i å bli brukt, forklarer Skjærven og legger til:

– «Merkelappene» som festes på de passive genene er blant annet DNA-metylering.

Når forskerne fôret fisken med lite mikronæringsstoff, fant de ut at det genet som aktiverer fettlagring ble mer aktivt og at laksen dermed lagret mer fett.

– Det som var artig var at dette var direkte dose-avhengig. Om det har permanent påvirkning eller kan reverseres om vi hadde endret fôret, har vi enda ikke testet på laks. Tidligere ernæringsstudier har vist at konsekvensene kan være arvbare, forklarer Skjærven.

Ved å hente ut selve DNA-et og studere det, kan forskerne nå si noe om hvilke gener som er aktive og passive. Foto: Christine Fagerbakke/HI.

Helse = levervekt

I dette arbeidet har forskerne studert om vektforskjellen kan være et resultat av innholdet i «matpakkene». Spesielt genene som er knyttet opp mot fettsyresyntesen, altså den biokjemiske prosessen hvor kroppen danner nye fettsyrer, ble påvirket av mengden mikronæringsstoffer i fôret.

– Akkurat som med mennesker, så ser vi at riktig mengde mikronæringsstoff er viktig for helsen, forklarer Skjærven. 

Tidligere resultater har vist at de to mest næringsrike «matpakkene» ga best vekst og minst fett i leveren til laksen. Konklusjonen til forskerne er at mikronæringsstoffene har en særdeles kraftfull innvirkning på organismene. Lave nivå av mikronæringsstoff aktiverte nærmest alle genene som kan forklare utvikling av fettlever.
 

Referanse:

Takaya Saito 1, Paul Whatmore 1, John F. Taylor 2, Jorge M.O. Fernandes  3, Anne-Catrin Adam 1, Douglas R. Tocher 2, Marit Espe 1, and Kaja H. Skjærven 1* (2020) Micronutrient supplementation affects transcriptional and epigenetic regulation of lipid metabolism in a dose-dependent manner. Epigenitics.
Lenke: https://doi.org/10.1080/15592294.2020.1859867