Os pesquisadores exploraram o genoma da tilápia para localizar alterações vantajosas no genoma responsáveis por uma maior tolerância à salinidade e às temperaturas mais altas da água © Earlham Institute
À medida que a qualidade e a disponibilidade da água são reduzidas pelas temperaturas globais mais altas, os insights da nova pesquisa do Earlham Institute podem ser usados para criar peixes mais resistentes e proteger uma importante fonte de alimento para milhões de pessoas.
A tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) é amplamente cultivada na aquicultura de água doce, fornecendo nutrientes e proteínas essenciais. Seu uso na aquicultura aumentou drasticamente, em grande parte devido à sua adaptabilidade a diferentes condições de água e sistemas de produção. No entanto, o aumento das temperaturas globais esgotou os recursos de água doce. As fazendas de peixes - e as pessoas que dependem delas para se alimentar - precisam urgentemente de cepas que ainda possam se desenvolver apesar da maior salinidade e do aumento da temperatura da água.
Para abordar essa questão, pesquisadores do Earlham Institute, da Universidade de Stirling e da Universidade de East Anglia exploraram o genoma da tilápia para localizar alterações vantajosas no genoma responsáveis por uma maior tolerância às mudanças nas condições da água.
Eles examinaram tecidos retirados das brânquias - um importante órgão osmorregulador dos peixes - e geraram dados de sequência de DNA e RNA para estudar a atividade, a regulação e a função de diferentes genes. Em seguida, os pesquisadores identificaram diferenças genéticas em regiões reguladoras de genes na tilápia do Nilo e em outras 27 espécies de tilápia. A hipótese deles foi que as diferenças entre a tilápia do Nilo, uma espécie de água doce, e as espécies adaptadas a águas salinas provavelmente surgiram para controlar os genes envolvidos na adaptação a diferentes ambientes aquáticos.
A equipe otimizou uma abordagem de sequenciamento do genoma que revela a atividade de possíveis locais de ligação de fatores de transcrição e interruptores genéticos para ativar e desativar a expressão. A abordagem identificou regiões do genoma que eles acreditam ser responsáveis pelo controle da atividade de determinados genes osmoregulatórios, que, por sua vez, influenciam a função das brânquias e a forma como o peixe responde às mudanças nas condições da água.
Os pesquisadores identificaram vários genes relevantes para características que ajudam a tilápia a tolerar água mais salgada e a se aclimatar em água doce. Entre eles estão os genes envolvidos no metabolismo e nos processos gerais de manutenção da casa, responsáveis por reagir às mudanças ambientais para manter o equilíbrio
O Dr. Tarang Mehta, autor do estudo e cientista de pesquisa de pós-doutorado no Earlham Institute, disse em um comunicado à imprensa: "Os criadores precisam desesperadamente de recursos genômicos para informar seus programas de melhoramento para que as características que oferecem maior resiliência possam ser selecionadas com rapidez e precisão. Ao caracterizar os genes responsáveis por essas características desejáveis, podemos agora compartilhar esses novos recursos com as fazendas de peixes de água doce para ajudar a orientar os programas de reprodução seletiva."
O Dr. Wilfried Haerty, autor do estudo e líder do grupo no Earlham Institute, acrescentou: "Identificamos regiões do genoma da tilápia do Nilo que podem ser usadas para ajudar a criar peixes com maior tolerância ao sal - algo que, infelizmente, tem se tornado cada vez mais importante à medida que nossos recursos de água doce são degradados. As próximas etapas são usar abordagens genômicas semelhantes para encontrar genes e seus reguladores associados a outras características de interesse para a aquicultura, como crescimento e resistência a doenças."
O trabalho de pesquisa foi publicado na revista Genomics e pode ser lido no ScienceDirect.
