Laksens arvemateriale er kartlagt

Etter fem års internasjonalt forskningssamarbeid mellom Norge, Chile og Canada er laksens arvemateriale kartlagt.

Publisert
Etter at AquaGen begynte å lage rogn fra fisk med de ønskede egenskapene, har antall IPN-utbrudd i Norge sunket fra 200 til 50 per år. Med kunnskapen om alle laksens genetiske koder kan dette arbeidet utføres langt mer effektivt – og rimeligere. (Foto: AquaGen)
Etter at AquaGen begynte å lage rogn fra fisk med de ønskede egenskapene, har antall IPN-utbrudd i Norge sunket fra 200 til 50 per år. Med kunnskapen om alle laksens genetiske koder kan dette arbeidet utføres langt mer effektivt – og rimeligere. (Foto: AquaGen)

Prosjektet

• Sekvenseringen av laksens genom har vært et samarbeidsprosjekt mellom Norge, Canada og Chile, og har pågått i nærmere fem år.
• Norske partnere er Norges forskningsråd, Fiskeri- og havbruksnæringens forskningsfond og industripartnerne Marine Harvest, AquaGen, Salmobreed og Cermaq.
• Det totale budsjettet for prosjektet er 10 millioner USD.
• Spesialrådgiver Steinar Bergseth har vært leder for den internasjonale styringskomiteen.

– Vi har nå den komplette sekvensen av laksegenomet, vi kjenner hver bokstav og kode og har fått et kraftig verktøy til å forstå sammenhengen mellom arvestoffets koder og laksens biologi, sier spesialrådgiver Steinar Bergseth i Forskningsrådet.

Som leder for det internasjonale prosjektet har han lagt frem den genetiske koden på en forskerkonferanse i Vancouver i Canada.

Sekvensering, eller kartlegging av den atlantiske laksens genom, er både en milepæl og et startsignal for forskere og havbruksnæringen over hele verden. Oversikten over arvematerialet gir grunnlag for ny forskning og utvikling som kan løse mange gåter.

Effektivisering av havbruksnæringen

Den nye kunnskapen vil komme til nytte i arbeidet med å utvikle nye vaksiner, forbedre fôring og forstå mer om hva som skjer når rømt oppdrettsfisk blander seg med ville artsfrender.

Lakseavl vil kunne skje mer målrettet. På sikt skal kunnskapen bidra til å effektivisere havbruksnæringen og gi forbrukerne en sunnere oppdrettslaks som i minst mulig grad belaster miljøet.

Petter Arnesen, konsernansvarlig for avl og genetikk i oppdrettsselskapet Marine Harvest, ser mange muligheter.

– Sekvensen vil gjøre det mulig å utvikle nye og mer effektive seleksjonsverktøy, slik at vi blir enda bedre til å velge foreldre med ønskede egenskaper til neste generasjon med laks, sier Arnesen og fortsetter:

– Utvidet kjennskap til arvematerialet gjør oss i stand til å benytte mer av de genetiske variasjonene som finnes i stammene det drives oppdrett på. Videre vil sekvensen åpne for helt nye muligheter innen studier av biologiske og fysiologiske prosesser.

Vokse raskere

Arnesen understreker at dette avlsarbeidet ikke dreier seg om genmodifisering, men å finne frem til individer som fra naturens side har de egenskapene som man ønsker å overføre til kommende generasjoner av laks.

Han er overbevist om at sekvenseringen av laksens arvemateriale vil bidra til en sunnere havbruksnæring.

– Vi ønsker å produsere en fisk som er så frisk som mulig, og det innebærer blant annet fisk som er mer motstandsdyktig mot sykdommer. Lakselus er vår største utfordring, og andre parasitter og virus.

– Sekvensen vil gjøre det mulig å utvikle mer effektive seleksjonsverktøy, for å kunne velge foreldre med ønskede egenskaper til neste generasjon med laks, sier Petter Arnesen, konsernansvarlig for avl og genetikk i Marine Harvest. (Foto: Marine Harvest)
– Sekvensen vil gjøre det mulig å utvikle mer effektive seleksjonsverktøy, for å kunne velge foreldre med ønskede egenskaper til neste generasjon med laks, sier Petter Arnesen, konsernansvarlig for avl og genetikk i Marine Harvest. (Foto: Marine Harvest)

Med laksegenomet som verktøy kan oppdretterne kanskje få fisken til å vokse raskere, som vil bety kortere tid i sjøen.

– Sekvenseringen vil være et stort bidrag til å løse miljøutfordringene våre, dersom vi for eksempel klarer å finne frem til individer som er mer robuste mot sykdom og parasitter, og som klarer å tilpasse seg nye fôrtyper. For mange av forbrukerne er kvalitet forbundet med miljøaspekt. Den bevisste forbruker vil ikke spise laks hvis produksjonen av den har negative miljøeffekter, sier Arnesen.

Bekjemper sykdom

Bedre vaksiner har eliminert de fleste bakteriesykdommene som frem til 1990-tallet gjorde stor skade i laksefarmene. Imidlertid er disse vaksinene ikke effektive mot virus. Her er valg av fisk med de rette egenskapene for rognproduksjon en løsning.

AquaGen er en stor leverandør av lakserogn og satser mye på forskning og utvikling. Blant annet satte AquaGen i 2005 i gang et prosjekt sammen med Centre for Integrative Genetics (CIGENE) på Universitet for Miljø og Biovitenskap og Nofima, der de møysommelig kartla hvilke genetiske markører som gjør at noen laks er motstandsdyktige mot IPN-viruset.

Viruset har gjennom årene forårsaket omfattende sykdomsutbrudd på laksefarmene og påført oppdretterne store økonomiske tap. Arbeidet ga resultater.

– IPN-prosjektet er blitt en stor suksess. I perioden etter at vi startet med å lage rogn fra fisk med de ønskede egenskapene, har antall IPN-utbrudd i Norge sunket fra 200 til 50 per år, forteller FoU-sjef Nina Santi i AquaGen.

Kunne spart noen år

Samtidig illustrerer denne historien hvilket fremskritt det vil være å kjenne laksens arvemateriale.

– Etter at IPN-markørene ble funnet i 2007, har vi jobbet i syv år med å kartlegge mekanismen for resistens mot IPN-viruset. Hadde vi hatt sekvensen som nå offentliggjøres, kunne vi spart noen år, sier Santi.

Hun understreker at sekvensen bare er det første skrittet.

– Vi kjenner nå arvematerialet for ett dyr, som forskerne kaller Sally. Men for oss er det mer interessant å kjenne variasjoner mellom dyrene. Neste steg for oss er å kartlegge ulike generasjoner for å finne hvilke av dem som for eksempel er resistente mot sykdommer og har god vekst og rødfarge.

Sparer milliarder av kroner

Den fullstendige oversikten over laksens arvemateriale åpner for uendelig mange muligheter til å forske videre på Norges viktigste husdyr. (Foto: Marine Harvet)
Den fullstendige oversikten over laksens arvemateriale åpner for uendelig mange muligheter til å forske videre på Norges viktigste husdyr. (Foto: Marine Harvet)

Noen få prosent større overlevelse utgjør store verdier for den norske havbruksnæringen, som totalt omsetter for 45 milliarder kroner årlig, forteller styreleder i AquaGen, Odd Magne Rødseth.

– I de siste 15–20 år er dødelighet hovedsakelig forårsaket av virus, og der ser vi nå resultatet av et bedre avlsarbeid med fokus på sykdomsmotstand. Den siste årgangen av laks har 4–5 prosent mindre dødelighet. Dette er en følge av at IPN nærmest er utryddet på grunn av praktisk anvendelse av ny kunnskap om laksens genom. Denne økningen i overlevelse utgjør 2,6 milliarder kroner i gevinst.

Rødseth er overbevist om at når hele laksegenomet er sekvensiert og tilgjengelig, vil det være både billigere og raskere å finne andre gener av betydning i fremtiden.

– Det vil trolig komme flere IPN-historier i de neste tre til fem årene, spår Rødseth.

Fire kopier av arvematerialet

Det internasjonale genomprosjektet har vist at laksens arvemateriale er svært omfattende. Laksen har fire kopier av arvematerialet, i motsetning til mennesket og de fleste andre arter, som har to. Det betyr at laksen har et dobbelt sett av DNA sammenlignet med oss mennesker, noe som har gitt spesielle utfordringer under sekvenseringsarbeidet.

Det femårige prosjektet er det største forskningssamarbeidet som de tre laksenasjonene Canada, Chile og Norge har gjennomført. Sekvensen blir nå tilgjengelig for forskersamfunnet og industri i hele verden.

- Dette vil styrke lakseforskningen på mange felt, fra fysiologi og genetikk til ernæring og reproduksjon. Det vil også åpne for mer internasjonalt forskningssamarbeid til nytte for oppdrettsnæringen, sier Kjell Maroni i Fiskeri- og havbruksnæringens forskningsfond (FHF).

 (Foto: Marine Harvet)
(Foto: Marine Harvet)

Forskere og industri med interesse for andre salmonide fisker som for eksempel ørret, røye og stillehavslaks, vil også ha stor nytte av verktøyet.

Vil jobbe internasjonalt

På møtet i Canada 10. juni skal deltakerne diskutere muligheten for å fortsette et internasjonalt samarbeid som bygger på referansesekvensen. Flere land enn Norge, Canada og Chile vil også bli invitert til å delta.

– Hvis det lykkes, vil innsatsen gi store verdier for fremtidig forståelse av salmonid fisk og deres miljø, sier Steinar Bergseth. Han understreker at sekvensen skal brukes:

– Vi har nå fått en ny bok i hylla, men det hjelper ikke hvis du ikke leser den. Laksen er Norges viktigste husdyr. Vi har investert mye for å få frem genomet. Nå må vi fortsette å investere i FoU for å få det omsatt i produkter som vil gi verdier.