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Jul 10, 2023

Sviluppo di un cavedano con meno sgombro

Scientific Reports volume 13, Numero articolo: 3190 (2023) Cita questo articolo 859 Accessi 1 Citazioni 10 Dettagli metriche altmetriche L'editing del genoma è una tecnologia che può accelerare notevolmente il raccolto e

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 3190 (2023) Citare questo articolo

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L’editing del genoma è una tecnologia che può accelerare notevolmente la riproduzione di colture e animali attraverso l’induzione artificiale dei tratti desiderati con elevata precisione. Questo studio mirava a sviluppare una varietà di sgombro cavedano con aggressività ridotta utilizzando un sistema sperimentale che consenta un'efficace raccolta delle uova e la modifica del genoma. La maturazione sessuale e il controllo della stagione e del tempo di deposizione delle uova sono stati facilitati tecnologicamente controllando il fotoperiodo e la temperatura dell'acqua della vasca di allevamento. Inoltre, sono state esaminate in dettaglio le condizioni appropriate di trattamento a bassa temperatura per ritardare la scissione, la forma del capillare di vetro e il sito di iniezione al fine di sviluppare un sistema di microiniezione efficiente e robusto per lo studio. Un ceppo knockout (KO) del recettore V1a2 (V1a2) della vasotocina dell'arginina di sgombro cavedano è stato sviluppato al fine di ridurre la frequenza del comportamento cannibalistico nella fase degli avannotti. L'analisi dei dati video utilizzando l'informatica delle bioimmagini ha quantificato la frequenza del comportamento aggressivo, indicando una significativa riduzione del 46% (P = 0,0229) nella frequenza del comportamento cannibalistico rispetto al tipo selvatico. Inoltre, nel ceppo V1a2 KO, diminuiscono anche la frequenza delle collisioni con la parete e il consumo di ossigeno. Nel complesso, il fenotipo gestibile e calmo qui riportato può potenzialmente contribuire allo sviluppo di un prodotto marino stabile e sostenibile.

La popolazione mondiale ha già superato i 7 miliardi e si stima che raggiungerà i 9,8 miliardi entro il 20501. A causa di questa rapida crescita demografica, il consumo pro capite di proteine ​​animali è aumentato su scala globale. Entro il 2030, l’offerta di proteine ​​potrebbe non essere in grado di tenere il passo con la domanda, provocando una “crisi proteica” alimentare. Soprattutto per quanto riguarda i prodotti dell’acquacoltura, la concorrenza per l’acquisizione è stata predominante a livello mondiale, a causa della crescita economica nei paesi emergenti e del rapido aumento della domanda di pesce e molluschi tra la popolazione attenta alla salute in Europa e negli Stati Uniti. In tali circostanze, la produzione globale della pesca di cattura è rimasta stabile a circa 90 milioni di tonnellate dagli anni ’90 e ha quasi raggiunto il suo limite2. Tuttavia, la produzione dell’acquacoltura è ancora in aumento e, nel 2014, quella di pesci e molluschi commestibili ha superato la cattura da fonti naturali2. Pertanto, si prevede che il settore dell’acquacoltura continuerà ad espandersi notevolmente come settore in crescita nella fornitura di proteine ​​e contribuirà in modo significativo all’approvvigionamento alimentare sostenibile a livello mondiale. Per un ulteriore sviluppo del settore dell’acquacoltura, sarebbe necessario allevare pesci, migliorarli geneticamente e produrre varietà con caratteristiche convenienti per la produzione dell’acquacoltura e adatte ai gusti dei consumatori.

Per l'allevamento di pesci commestibili, sono stati sviluppati ceppi di orata rossa (Pagrus major) a crescita rapida mediante allevamento selettivo3. La trota iridea (Oncorhynchus mykiss)4 e la passera olivastra (Paralichthys olivaceus)5, con tratti resistenti alle malattie, sono state sviluppate mediante allevamento selettivo utilizzando marcatori genetici. Tuttavia, la produzione di nuove razze richiede un'enorme quantità di tempo, nonché una struttura di allevamento specifica per una specie di pesce, oltre a una grande quantità di lavoro e di fondi; pertanto, l'allevamento dei pesci è stato notevolmente ritardato rispetto a quello degli animali da reddito. La tecnologia di modifica del genoma, introdotta di recente in applicazioni pratiche, ha attirato l'attenzione di tutto il mondo per la sua capacità di indurre artificialmente il tratto desiderato con elevata precisione e di accelerare notevolmente la riproduzione. L'editing genomico è già stato applicato all'allevamento di pesci commestibili, come la carpa comune (Cyprinus carpio)6, il pesce gatto canale (Ictalurus punctatus)7 e l'orata8, con un aumento della massa muscolare derivante dall'editing del gene della miostatina che regola i muscoli sviluppo.