Genética

¿Cómo obtener tilapias realmente rojas para la piscicultura?

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By Milthon Lujan

Israel – Investigadores israelíes han creado una línea de tilapia albina que tiene un mayor valor comercial.

Los científicos del Agricultural Research Organization (ARO), Volcani Center en Rishon Lezion, han usado la herramienta de edición del genoma CRISPR-Cas9 para crear una nueva línea de tilapia que no desarrolla manchas sobre su piel y, en cambio, adquiere una piel roja uniforme y atractiva que aumenta su valor comercial.

“Estos hallazgos sugieren que la edición del genoma es útil para la generación de fenocopias mejoradas y trazables de rasgos comercialmente populares,” dijo Jakob Biran, PhD, investigador en la unidad de ciencia animal y acuicultura en ARO, y autor principal del estudio, al medio Genetic Engineering & Biotechnology News (GEN).

“Mientras que la mayoría de comunidades que editan el genoma buscan generar nuevos fenotipos, nosotros demostramos el uso del enfoque CRISPR-Cas9 para inducir pequeños indeles genómicos, que dan como resultado un fenotipo robusto con un alto valor comercial en un pez comestible”.

La tilapia del Nilo es una de las cinco principales especies de peces de la acuicultura mundial.

Originalmente grises, las líneas híbridas de tilapia del Nilo roja son populares, tienen un mayor en el mercado.

Por ejemplo, en Filipinas el precio de mercado de la tilapia roja es el doble de la tilapia gris del tipo silvestres; por similares razones, el 85% de las tilapias cultivadas en Malasia son líneas de tilapia roja.

Desafortunadamente, el color rojo en la tilapia del Nilo es inestable en la mayoría de las líneas naturales.

Los datos sugieren que aunque las líneas de tilapia rojas están disponibles, sus fenotipos de color no son uniformes y los genes que lo regulan no son conocidos.

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Las células que contienen el pigmento de melanina (melanóforos), desarrollan manchas rojas y negras que afectan su apariencia, haciendo que sus precios de comercialización sean muy bajos.

Los investigadores de Israel crearon una línea de tilapia estable que porta inserciones y deleciones genómicas hereditarias (indeles) en un gen llamado slc45a2 (miembro 2 de la familia de portadores de solutos 45) para generar la variante albina con piel y ojos rojos.

“Este trabajo demuestra la generación de alelos mutantes slc45a2 somáticos y de la línea germinal, lo que conduce al albinismo completo en la tilapia del Nilo”, señalaron los autores del estudio.

Gen slc45a2

El gen slc45a2, que se conserva desde los peces hasta los humanos, codifica una proteína de transporte de la membrana que es necesaria para producir melanina.

El grupo de Biran diseñó y microinyectó una guía de ARN específicos para la secuencia de slc45a2 en embriones unicelulares de tilapia del Nilo, lo que indujo la pérdida de melanina en la piel y los ojos en el 97-99% de los casos.

Los investigadores secuenciaron los embriones de los peces de tilapia inyectados para confirmar que todos los embriones portan los alelos mutados del gen slc45a2, con “grados variables de eficacia de mutagénesis”.

Mediante la secuenciación de genes en recortes de aletas, en el esperma y en la descendencia de primera generación, los autores establecieron la transmisión de la línea germinal de los alelos mutantes.

Los autores del estudio también demostraron el uso de análisis de curvas de fusión de alta resolución (HRM) para el cribado fenotípico de alto rendimiento de la descendencia heterocigótica que porta un alelo mutante del gen, pero que se parecen a sus hermanos silvestres.

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HRM permitió al equipo de Biran identificar heterocigotos que luego podrían cruzarse para generar cepas de tilapia roja albina donde ambos alelos del gen slc45a2 están mutados en la línea germinal.

La técnica del CRISPR-Cas9 se viene empleando en la tilapia para modificar algunos rasgos de reproducción como la esterilidad, la fertilidad y la determinación del sexo. 

Conclusión

Los investigadores concluyen que sus resultados destacan la aplicación potencial del sistema CRISPR-Cas9 en el cultivo de tilapia del Nilo.

“La generación de alelos heredables y trazables de slc45a2 con un fenotipo rojo en la tilapia del Nilo puede afectar la piscicultura mundial de la tilapia. Sin embargo, esta debe ser probada por la actitud de los piscicultores, los consumidores y los reguladores hacia el consumo de pescado con genoma editado” concluyen los investigadores.

El estudio fue financiado por una subvención del Ministry of Agriculture and Rural Development de Israel.

Referencia (acceso libre):
Adi Segev-Hadar, Tatiana Slosman, Ada Rozen, Amir Sherman, Avner Cnaani, and Jakob Biran. Genome Editing Using the CRISPR-Cas9 System to Generate a Solid-Red Germline of Nile Tilapia (Oreochromis niloticus). The CRISPR Journal 2021 4:4, 583-594

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