Phát hiện gen chịu mặn ở cá rô phi

Phần lớn cá sống trong nước ngọt hoặc nước mặn, song có những loài cá, trong đó có cá rô phi, lại có khả năng đặc biệt trong việc điều chỉnh cơ thể đối với mức độ mặn thay đổi – một đặc điểm quan trọng khi biến đổi khí hậu bắt đầu làm thay đổi độ mặn của đại dương và nước ven biển cũng như nước trong các hồ sa mạc và các nhánh sông.

Để hiểu rõ hơn đặc điểm này, các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Davis đã xác định các đoạn ADN ngắn ở cá rô phi có ảnh hưởng đến khả năng thể hiện của gen điều tiết hóa học trong cơ thể cá trong phản ứng với muối.

Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu đã phát triển một thí nghiệm để xác định các đoạn ADN điều chỉnh tương tự trong bộ gen các loài cá khác.

Nghiên cứu đăng trên Kỷ yếu Viện hàn lâm khoa học quốc gia Hoa Kỳ.

Theo tác giả nghiên cứu, công trình này đánh dầu một bước ngoặt lớn trong nỗ lực của các nhà khoa học trong việc tìm hiểu các loài cá có khả năng chịu sức ép chuyển các tín hiệu môi trường thành kết quả có lợi về mặt sinh hóa và sinh lý, giúp chúng thích ứng với điều kiện độ mặn thay đổi mạnh, mà có thể làm chết phần lớn các loài khác.

Biến đổi khí hậu và độ mặn của nước:

Không giống con người và các loài động vật trên cạn khác, cá và các loài động vật dưới nước đang phải đấu tranh không ngừng để duy trì sự cân bằng giữa nước bên trong cơ thể và nước trong môi trường sống – một quá trình được gọi là dao động. Muối đóng vai trò quan trọng trong hoạt động cân bằng này. Nếu có quá nhiều muối trong môi trường xung quanh, màng tế bào, các mô và các bộ phận bị phá hủy, cá hoặc động vật sẽ chết, trừ khi nó bù đắp cho sự khác biệt.

Biến đổi khí hậu đe dọa làm cho dao động trở nên khó khăn hơn đối với các sinh vật biển và nước ngọt. Khi các tảng băng tan, nước biển dâng lên. Điều này làm giảm nồng độ muối của nước đại dương, song làm tăng độ mặn của nước ven biển. Hơn nữa, nóng lên toàn cầu làm tăng sự mặn hóa của các hồ sa mạc và các nhánh sông.  Việc phát triển sự hiểu biết một cơ chế di truyền điều chỉnh dao động có thể là chìa khóa cho các hoạt động quản lý ngăn chặn tuyệt chủng của một loài.

Những phát triển mới:

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã nghiên cứu các tế bào từ cá rô phi Mô-dăm-bích, một trong bốn loài cá rô phi có thể lai ghép, sản xuất vật lai dễ dàng được sử dụng trên toàn thế giới trong ngành nuôi trồng thủy sản. Sinh trưởng nhanh, những con rô phi lai này dễ nuôi và có khả năng chịu độ mặn cao.

Các nhà nghiên cứu đã xác định 5 chuỗi DNA, mỗi đoạn có một phân đoạn chung mà họ đặt tên là OSRE1, như là các chất tăng cường quá trình dao động và chịu mặn.

Các nhà nghiên cứu cũng đặt nền móng cho việc vận dụng các chất tăng cường OSRE1, mở đường cho các nghiên cứu mục tiêu trong tương lai nhằm xác định các mạng lưới điều tiết gen có khả năng đáp ứng mặn của cá.