Tilbake til søkeresultatene

MARINFORSK-Marine ressurser og miljø

X-cell parasites: an emerging threat to marine fish

Tildelt: kr 3,8 mill.

X-celler ? parasitter i fisk Parasitter og deres virkning på økosystemer har fått lite oppmerksomhet, men nå viser nye DNA sekvensdata en ny og ukjent diversitet. De siste 10 årene med forskning har avdekket et stort artsmangfold blant eukaryote mikroorganismer som vi ikke kjenner biologien til. Vi vet ikke hvordan de ser ut, hva slags økologiske tilpasninger de har og hvor stor utbredelse de har. Men det som er temmelig sikkert er at en stor mengde av disse artene er parasitter eller lever i tett interaksjon med andre organismer. De er en skjult diversitet med potensielt enorm innvirkning på økosystemer og økonomisk viktig havbruk. Hos torskefisk kan svulster i pseudobranchier være fulle av celler fra andre arter. Noen av disse er kjent som X-celler fordi de har en karakteristisk X-form. Hos torsk (Gadus morhua L.) fører X-celle infeksjon til redusert vekst, og forekomsten i naturlige populasjoner kan være betydelig. Til tross for stor betydning for fiskehelse, er det lite som er kjent om X-celles diversitet og økologi, og det er usikkert hva slags fylogenetisk plassering artene har. Dette prosjektet har derfor som målsetting å undersøke: ? Diversitet og utbredelse av X-celler i naturen ? Den fylogenetiske plasseringen av X-celler. ? Livssyklus og tetthet av celler ved hjelp av FISH metoder ? Gener som har betydning for infeksjonsbiologien til parasittene gjennom komparative genom studier. Prosjektet har klart å kartlegge diversitet av X-cell og nære slektninger i naturlige habitater, i ulike kroppsdeler av torsk. I tillegg avdekker prosjektet at X-cell egentlig består av mange ulike arter, og at alle disse har fylogenetisk opprinnelse innenfor Perkinsea, som fra før er kjent som parasitter i østers og amfibier. I tillegg har vi kartlagt mesteparten av arvematerialet i to ulike svulster av X-celler og utviklet nye som forenkler identifikasjon av parasitter, noe som igjen vil være til nytte for anvendte forskningsprosjekter og relevant for institusjoner som f.eks. mattilsynet, veterinærmiljøene og havforskningsinstitusjoner. Forskningsgruppen bak prosjektet har bestått av forskere fra inn- og utland, inkludert: Forskergruppen til Dag Klaveness (opprinnelig prosjektleder) og Kamran Shalchian-Tabrizi (ny prosjektleder, begge Universitetet i Oslo), David Bass (Natural History Museum, London), Mark Freeman (University of Malaya, Malaysia) Håkon Hansen (Veterinærinstituttet). I tillegg har Egil Karlsbakk (Havforskningsinstituttet, Bergen) vært sentral. I tillegg har en postdoc, en forsker, en PhD og tre master studenter vært sentrale. Arbeidet har generert flere manuskripter og tre master avhandlinger. Til sommeren vil PhD prosjektet være klar for innsending.

X-cells are alveolate protists related to the economically important shellfish parasite Perkinsus, amphibian parasites, and more distantly to the human malaria pathogen Plasmodium. X-cells parasitise fish and are known from five teleost Orders, including cod and salmonids, and are likely to represent elevated risks in aquaculture conditions. Molecular studies suggest that X-cells are much more diverse, and are likely to affect many more fish groups, than currently known. Our project will use molecular bio logy techniques and bioinformatics to construct a far more realistic picture of X-cell diversity than current available. We will use these results to determine which environmental factors are the best predictors of X-cell presence and infection, the bioge ography of X-cell lineages, and to improve the phylogeny of the perkinsids so that their evolutionary position with respect to other parasites is clarified. We will also screen fish samples from a range of species and sampling sites so that new X-cell par asites can be firmly associated with their host species. These results will provide a new baseline for making aquacultural decisions with respect to fish disease. We will also use comparative transcriptomics to understand the mechanisms by whi ch X-cells infect cod, and describe the parasitic interaction in terms of gene expression levels in both X-cell and cod. The recent publication of the cod genome and importance of cod aquaculture in Norway make this a research priority. Our results will h ave broader implications as related work is currently underway for other alveolate parasites, so subsequent comparative genomics analyses will show how parasitism evolved in alveolates as a whole. The genome-wide sequence data from the transcriptomes will also enable us to include X-cells in phylogenomic (multi-gene) analyses, which can be highly resolving and show exactly where in the tree of life X-cells belong.

Budsjettformål:

MARINFORSK-Marine ressurser og miljø