Genredigering av Laks - ExoRho
1 Formål
I disse forsøkene skal vi kartlegge nøkkelgener som regulerer laksens døgn- og sesong-sykluser. Vi vil bruke gen-editering (CRISPR/Cas9) (1) for å spesifikt muterer genet som regulerer laksens døgn- og sesong-sykluser gjennom melatonin produksjonen i pinealorganet (2). Gen-redigert fisk blir karakterisert som GMO. Vi har alle nødvendige godkjenninger fra helsedirektoratet for å kunne gjøre forsøk med GMO-laks på forsøksdyravdelingen ved BIO (UiB).
2 Skadevirkninger
Ved mutering av enkeltgen kan man ikke utelukke lidelse hos fisken. Vi har lang erfaring med å måle/registrere velferd hos genredigert fisk (sebrafisk), og i registrering av velferd hos laks ved registrering av velferdsindikatorer som adferd, vekst og appetitt. Vår intensjon er å gjøre samme oppfølging av fisken i dette prosjektet.
For å identifisere fisk som bærer ønsket mutasjon, vil vi klippe av en del av fettfinnen (ca ½-parten av ytterste del) for å isolere DNA fra enkeltindivider. Fisken vil bli pit-tagget for å identifisere og velge ut fisk med ønsket gen endring. Dette blir gjort under bedøvelse, og fisken legges tilbake i rent vant for oppliving innen et (1) minutt. Kun ytterste del av finnen blir klippet, for å unngå blodårer og nerveceller. Inngrepet regnes som kun lett belastende.
3 Forventet nytteverdi
Fotoperioder, med endringer i daglengde om høsten, vinteren og våren, er det viktigste miljøsignalet som involverer døgnrytmer og sesongmessige variasjoner (3,4), og har sterk effekt på laksens fysiologi, tilpasning og robusthet . Forskning på disse prosessene er viktig for å forstå laksebiologien og for å utvikle laksenæringen. Vi foreslår å bruke genredigering for å karakterisere lysreguleringen av melatoninproduksjon i pinealorganet. CRISPR er en ny mulighet for funksjonelle forskningsstrategier innen fiskebiologi. Det er avgjørende at BIO (UiB) implementerer denne tilnærmingen innen havforskning og utdanning som en del av sin langsiktige strategi: "Ocean, Life, Society".
Nytteverdien vurderes som stor veid opp mot lett belastningsgrad av finneklipp og lav sannsynlighet for velferdsreduksjon fra påført mutasjon.
4 Antall dyr og art
Vi skal bruke Atlantisk Laks (Salmo Salar). For en fullverdig analyse må vi ha nok hunner og hanner av hver genotype til flere uttak. For redigering av et enkelt gen trenger vi ca. 1200 individer.
5 Hvordan etterleve 3R
Målene for forsøket er å studere molekylære mekanismer bak melatoninregulering hos laks. Dette inbefatter analyse av adferd, metabolisme og gen-uttrykk. Det er derfor nødvendig med in-vivo forsøk. Vi vet fra tidligere forsøk og individuell variasjon hos fisk at vi må ha et tilstrekkelig antall individer fra hvert uttak for å få et statistisk grunnlag til å tolke resultatene. Vi vil tilstrebe å holde antall fisk på et minimum.
1. R. Edvardsen et al., Plos One 2014 Sep 25;9 (9)
2. M. Eilertsen et al., J. Comp. Neurol. 522, 4003-4022 (2014).
3. J. Duston, R. L. Saunders. Canadian Journal of Zoology 68, 707-715 (1990).
4. L. Ebbesson et al., Aquaculture 273, 345-349 (2007).
I disse forsøkene skal vi kartlegge nøkkelgener som regulerer laksens døgn- og sesong-sykluser. Vi vil bruke gen-editering (CRISPR/Cas9) (1) for å spesifikt muterer genet som regulerer laksens døgn- og sesong-sykluser gjennom melatonin produksjonen i pinealorganet (2). Gen-redigert fisk blir karakterisert som GMO. Vi har alle nødvendige godkjenninger fra helsedirektoratet for å kunne gjøre forsøk med GMO-laks på forsøksdyravdelingen ved BIO (UiB).
2 Skadevirkninger
Ved mutering av enkeltgen kan man ikke utelukke lidelse hos fisken. Vi har lang erfaring med å måle/registrere velferd hos genredigert fisk (sebrafisk), og i registrering av velferd hos laks ved registrering av velferdsindikatorer som adferd, vekst og appetitt. Vår intensjon er å gjøre samme oppfølging av fisken i dette prosjektet.
For å identifisere fisk som bærer ønsket mutasjon, vil vi klippe av en del av fettfinnen (ca ½-parten av ytterste del) for å isolere DNA fra enkeltindivider. Fisken vil bli pit-tagget for å identifisere og velge ut fisk med ønsket gen endring. Dette blir gjort under bedøvelse, og fisken legges tilbake i rent vant for oppliving innen et (1) minutt. Kun ytterste del av finnen blir klippet, for å unngå blodårer og nerveceller. Inngrepet regnes som kun lett belastende.
3 Forventet nytteverdi
Fotoperioder, med endringer i daglengde om høsten, vinteren og våren, er det viktigste miljøsignalet som involverer døgnrytmer og sesongmessige variasjoner (3,4), og har sterk effekt på laksens fysiologi, tilpasning og robusthet . Forskning på disse prosessene er viktig for å forstå laksebiologien og for å utvikle laksenæringen. Vi foreslår å bruke genredigering for å karakterisere lysreguleringen av melatoninproduksjon i pinealorganet. CRISPR er en ny mulighet for funksjonelle forskningsstrategier innen fiskebiologi. Det er avgjørende at BIO (UiB) implementerer denne tilnærmingen innen havforskning og utdanning som en del av sin langsiktige strategi: "Ocean, Life, Society".
Nytteverdien vurderes som stor veid opp mot lett belastningsgrad av finneklipp og lav sannsynlighet for velferdsreduksjon fra påført mutasjon.
4 Antall dyr og art
Vi skal bruke Atlantisk Laks (Salmo Salar). For en fullverdig analyse må vi ha nok hunner og hanner av hver genotype til flere uttak. For redigering av et enkelt gen trenger vi ca. 1200 individer.
5 Hvordan etterleve 3R
Målene for forsøket er å studere molekylære mekanismer bak melatoninregulering hos laks. Dette inbefatter analyse av adferd, metabolisme og gen-uttrykk. Det er derfor nødvendig med in-vivo forsøk. Vi vet fra tidligere forsøk og individuell variasjon hos fisk at vi må ha et tilstrekkelig antall individer fra hvert uttak for å få et statistisk grunnlag til å tolke resultatene. Vi vil tilstrebe å holde antall fisk på et minimum.
1. R. Edvardsen et al., Plos One 2014 Sep 25;9 (9)
2. M. Eilertsen et al., J. Comp. Neurol. 522, 4003-4022 (2014).
3. J. Duston, R. L. Saunders. Canadian Journal of Zoology 68, 707-715 (1990).
4. L. Ebbesson et al., Aquaculture 273, 345-349 (2007).