Come i mangimi possono influenzare la genetica del salmone

Piccoli tag epigenetici possono attaccarsi ai geni durante la vita di un organismo, bloccando le influenze ambientali su come vengono espressi i geni. I tag specifici possono anche essere trasmessi dai genitori alla generazione successiva, influenzando così l’eredità dei tratti caratteristici (fenotipi).

I ricercatori dell’IMR in Norvegia sono stati ispirati a indagare su questo nei pesci, dopo aver letto uno studio su come l’alimentazione di una madre topo determina il peso della sua prole.

“Affascinati da quel risultato, abbiamo iniziato a indagare se i fenotipi dei pesci sono anche influenzati epigeneticamente dal mangime che ricevono”, spiegano in un comunicato stampa.

“Questo è di grande importanza in acquacoltura, poiché i tag possono stimolare lo sviluppo di tratti benefici o ostacolare lo sviluppo di pesci robusti”, aggiungono i ricercatori.

Inizialmente hanno usato il pesce zebra per verificare se il mangime avesse un impatto sulla loro prole. In un esperimento, hanno somministrato al pesce genitore un mangime con un basso contenuto di vitamina B, mentre la prole ha ricevuto vitamina B sufficiente. Li hanno quindi confrontati con un gruppo di controllo in cui sia i genitori che la prole hanno ricevuto vitamina B sufficiente.

Quando la prole aveva raggiunto l’età adulta, i ricercatori hanno esaminato i loro fegati più da vicino.

“La prima cosa che abbiamo notato è che il gruppo sperimentale aveva fegati di colore più chiaro rispetto al gruppo di controllo. Un’indagine più dettagliata ha rivelato che le cellule del fegato contenevano più grasso, che è associato a cattive condizioni di salute”, hanno spiegato.

“Inoltre, l’analisi ha mostrato che i geni coinvolti nella regolazione del grasso sono stati utilizzati in modo diverso dai due gruppi”, hanno aggiunto i ricercatori.

Migliaia di etichette sul DNA della prole erano state modificate dalla quantità di vitamina B nel mangime consumato dai genitori.

“Questo è stato il primo risultato per verificare che i mangimi per pesci possono influenzare la salute attraverso l’epigenetica della prole dei pesci, sia attraverso i cambiamenti nei tag ereditati sul DNA o attraverso i nutrienti assegnati nel sacco vitellino”, affermano.

“Il risultato indica una possibilità per l’industria dell’acquacoltura di controllare epigeneticamente il fenotipo del pesce che produce, assicurando che l’alimentazione dei genitori non diventi una vecchia abitudine che in definitiva muore nella loro prole”, hanno detto.

Da allora, i ricercatori hanno completato un progetto di ricerca sul salmone in cui hanno affrontato quattro questioni epigenetiche rilevanti per l’industria dell’acquacoltura.

Il primo era se i tag e il modo in cui venivano usati i geni fossero influenzati dagli ingredienti nel mangime dato al salmone.

Si è scoperto che i micronutrienti nel mangime possono influenzare direttamente i tag in modo dose-dipendente. Ciò era particolarmente vero per i geni che svolgono un ruolo chiave nella regolazione del grasso.

Se gli ingredienti nel mangime non soddisfano le esigenze dei pesci, le etichette possono indebolirne la salute.

Preparazione epigenetica dei pre-smolt

La seconda questione che hanno esaminato era se i micronutrienti nei mangimi influenzano la crescita durante lo smoltificazione regolando i tag epigenetici che regolano i geni espressi.

Ancora una volta abbiamo osservato che il mangime influenzava il modo in cui i geni venivano usati prima della smoltificazione. Ma l’impatto è stato maggiore tre mesi dopo lo smoltificazione, mentre la crescita durante la fase post-smolt è stata migliorata.

Questi risultati hanno mostrato che il mangime somministrato nella fase di pre-smolt può fornire la base per una corretta smoltificazione. I risultati relativi ai tag epigenetici saranno pubblicati entro la fine dell’anno.

“Per il settore dell’acquacoltura, le condizioni ambientali in cui vengono mantenute le pre-smolt possono essere di vitale importanza. Se le condizioni ambientali non sono favorevoli, i tag possono diventare una vecchia abitudine che è dura a morire indipendentemente da come vengono trattati durante la fase post-smolt”, spiegano i ricercatori.

L’influenza della deposizione delle uova

La terza questione studiata era se i tempi di deposizione delle uova nei salmoni potessero influenzare la loro prole.

I risultati preliminari mostrano che i livelli di micronutrienti nelle uova variavano, a seconda dei tempi della stagione riproduttiva. I risultati suggeriscono che le basi per vari fenotipi sono conferite attraverso “eredità” dalla madre.

“Ereditarietà” include sia i tag ereditati sul DNA della madre sia l’influenza attraverso il contenuto del sacco vitellino, compresi i livelli di micronutrienti. Il materiale genetico dei riproduttori nelle varie stagioni riproduttive qui studiate proveniva dalla stessa linea riproduttiva e tutte le uova sono state fecondate dallo stesso padre.

Per il settore dell’acquacoltura, esiste la possibilità di regolare i fattori ambientali (nutrizione, regimi di alimentazione, stato dei nutrienti, temperatura e luce) a cui sono esposti i riproduttori al fine di mettere a punto i tag epigenetici nella prole e quindi alterare tratti specifici ( fenotipi).

Esiste un’eredità epigenetica dal padre?

In diversi organismi modello, è stato riscontrato che le etichette ereditate dal padre possono essere trasmesse anche alla prole.

“Abbiamo iniziato analizzando se l’alimentazione del padre riproduttore può influenzare i tag epigenetici nel tessuto contenente il DNA che verrà trasmesso alla generazione successiva. I risultati hanno mostrato che i tag sul DNA nel tessuto gonadico sono anche altamente sensibili al riproduttore alimentazione del padre”, dicono.

“Non è ancora noto se questi tag vengano trasmessi alla generazione successiva, ma sulla base di ricerche che coinvolgono altri organismi modello, ce lo aspetteremmo. Da quanto sopra, è chiaro che la ricerca epigenetica è di grande rilevanza per l’industria dell’acquacoltura. Tra le altre cose, può scoprire i modi in cui gli allevatori di pesci possono adattare al meglio i loro pesci alla vita in una gabbia regolando le etichette ereditate, in modo che le vecchie abitudini delle loro madri e/o padri riproduttori non muoiano duramente nella prole ”, concludono i ricercatori.

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