Un código de ADN de referencia para la línea mejorada genéticamente de la tilapia GIFT ofrece el potencial para mejorar la seguridad alimentaria para millones de personas en el mundo.
El recurso ayudará a los criadores de peces a desarrollar líneas de tilapia del Nilo que crezcan más rápido, alcancen un mayor tamaño y sean resistentes a los desafíos ambientales de un planeta que se calienta.
El genoma detallado también revela una variación genética sustancial en las línea de tilapia cultivadas, lo que destaca la necesidad de utilizar el recurso específico de la cepa para orientar los futuros programas de reproducción selectiva.
Estudio colaborativo
El genoma de referencia, producido en una colaboración entre Earlham Institute, WorldFish, y el Roslin Institute, parte del Royal (Dick) School of Veterinary Studies, ayudará en el cultivo de la tercera especie acuícola más cultivada en el mundo.
La tilapia del Nilo es una especie popular entre los piscicultores, en gran parte gracias a los esfuerzos continuos para crear líneas que puedan crecer y aumentar de peso rápidamente.
El programa Genetically Improved Farmed Tilapia (GIFT), liderado por la institución de investigación WorldFish (CGIAR), ha dado lugar a una línea de élite que se encuentra en todo el mundo, pero esto se ha logrado mediante la cría selectiva.
“Un genoma de referencia proporciona un catálogo completo y anotado de todos los genes de un organismos. Este recurso crucial es la base de los programas de reproducción modernos. WorldFish, que lidera los desarrollos posteriores de GIFT, ahora puede usar el genoma de referencia como base para trabajo cuando buscamos reproducir rasgos beneficiosos”, dijo el Dr. Wilfried Haerty, autor del estudio y líder de grupo, Earlham Institute.
Líneas de tilapia GIFT mejoradas
Para acelerar el desarrollo de líneas GIFT mejoradas a través de la selección genómica, los investigadores del Earlham Institute y Roslin Institute se unieron para generar un genoma de referencia casi completo y de alta calidad.
WorldFish proporcionó tejidos a los investigadores del Earlham Institute, quienes utilizaron una combinación de técnicas de secuenciación de ADN para crear un ensamblaje del genoma a nivel cromosómico para la tilapia.
Esto fue respaldado por un mapa de genes que ocurren cerca uno del otro en el genoma, desarrollado en el Roslin Institute, basado en el trabajo de WorldFish.
Posteriormente, el genoma se anotó con información relacionada con las ubicaciones y funciones de varios elementos, utilizando un enfoque de vanguardia desarrollado en el Earlham Institute.
“Esta colaboración ha sentado una base sólida para que produzcamos nuevas líneas de GIFT que sean más resistentes al cambio climático, lo que reduce los riesgos de producción para los piscicultores y aumenta el rendimiento para alimentar con proteína animal nutritiva a una población mundial en crecimiento”, manifestó el Dr. John Benzie, director de Aquatic Foods Biosciences en WorldFish.
La línea GIFT se desarrolló originalmente a partir de una combinación de las líneas comerciales y silvestres de tilapia del Nilo, así como cruces con otras especies.
Al utilizar los genomas de especies estrechamente relacionadas, pudieron revelar hasta qué punto el material genético pudo haber pasado entre especies en el paso e identificar las regiones específicas en el genoma de GIFT.
“Los conocimientos que ofrece el desarrollo del genoma completo de esta importante especie de pez permitirán la investigación para garantizar suministros producidos de manera sostenible, para respaldar una fuente saludable de nutrición para la creciente población”, finalizó el Dr. Diego Robledo, líder del grupo de genética en acuicultura en el Roslin Institute.
Referencia (acceso abierto)
Etherington, G.J., Nash, W., Ciezarek, A. et al. Chromosome-level genome sequence of the Genetically Improved Farmed Tilapia (GIFT, Oreochromis niloticus) highlights regions of introgression with O. mossambicus. BMC Genomics 23, 832 (2022). https://doi.org/10.1186/s12864-022-09065-8
