Tilbake til søkeresultatene

HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning

MATUREWEL - Welfare gains based on revealing molecular roles of Vgll3a in salmon puberty

Alternativ tittel: MATUREWEL - Forbedret dyrevelferd basert på økt kunnskap om molekylære roller og funksjoner til vgll3a i laksens kjønnsmodning

Tildelt: kr 8,0 mill.

Økt kunnskap om laksens pubertet kan gi bedre fiskevelferd i lakseoppdrett Laks som kommer tidlig i puberteten vokser seinere enn umoden fisk. For oppdrettsnæringen er dette et problem, fordi tidlig kjønnsmodning gir små laks som får dårlig kvalitet og blir lettere syke, i tillegg til at de får problemer med prosessene som lar dem overleve i sjøvann. Dette fører til tap for oppdretterne, men også til dårligere laksevelferd. Problemet er større i landbasert oppdrett, hvor vanntemperaturen ofte kan være varmere enn i sjøen, men på grunn av klimaendringer vil temperaturen i havet øke og forsterke problemet for næringen. Vi har tidligere vist at ett gen – vgll3a – har stor betydning for om laksen blir tidlig eller seint kjønnsmoden. Genet finnes i to varianter, én som gir tidlig, og én som gir sein kjønnsmodning, men mekanismene for hvordan vgll3a-genet styrer tid for kjønnsmodning er fremdeles ukjent. De to genetiske variantene finnes blant de største oppdrettsstammene, og for å bedre kunne ta i bruk varianten som gir sein kjønnsmodning i lakseoppdrett trenger vi bedre forståelse av prosessene som setter i gang kjønnsmodningen hos laksen. I dette prosjektet vil vi blant annet ta i bruk gen-redigeringsmetoden CRISPR for å «slå ut», det vil si deaktivere, vgll3a-genet i laks. Dette vil hjelpe oss med å finne mekanismene som ligger bak hvordan puberteten startes, og hvilken rolle vgll3a har i å aktivere kjønnsmodningen. Puberteten reguleres av mange forskjellige signalmolekyler, såkalte endokrine signaler, og vi vil undersøke hvilke av disse signalene som er knyttet til vgll3a og som setter i gang, eller eventuelt utsetter, starten av kjønnsmodningen. I tillegg vil vi bruke molekylærbiologiske metoder for å undersøke hvilke andre gener, proteiner og signalmolekyler som jobber sammen med vgll3a. Målet er en bedre forståelse av hva som bestemmer når laksen blir kjønnsmoden, slik at denne kunnskapen kan brukes til å forbedre fiskenes velferd i oppdrett.

This project will elucidate the roles of Vgll3a in controlling timing of puberty in Atlantic salmon. In Atlantic salmon, time at maturity is a trait controlled to a large extent by a major effect locus with SNPs near or within vgll3a on chromosome 25, having alleles causing early (E) and late (L) onset of puberty. The function of Vgll3a is not well characterized in animals, however, the Vgll3 protein is associated with the Hippo signaling pathway, which is involved in controlling proliferation in various tissues, including gonads. Previous investigations have characterized cellular localization and gene regulation of vgll3 in male and female salmon gonads, and examined the possible connection to the Hippo pathway. In addition, we have identified genes in salmon pituitary and gonad tissues which are differentially regulated depending on vgll3a genotype. The mechanisms by which Vgll3a elicits its effects on maturation are currently unknown. However, we have results from pituitary and testis tissue culture experiments pointing to a mechanism mediated through the vgll3a L allele, involving secretion of one or more unidentified endocrine factors with the ability to inhibit pubertal activation in the pituitary. To elucidate the mechanisms by which Vgll3a modulates the pubertal timing, we aim to identify proteins interacting with Vgll3a, and identify downstream target genes, using gene-edited vgll3a knockout salmon lines as a model in combination with tissue and cell culture experiments. Using these approaches will also allow experiments to identify the currently unknown endocrine signaling responsible for inhibiting the onset of puberty in LL animals, potentially useful as biomarkers for late maturation, which will contribute to more precise breeding protocols for late maturation in salmon.

Budsjettformål:

HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning