Hệ gen của cá tra lần đầu tiên được giải mã

Cá tra - Pangasianodon hypophthalmus là một loài cá điển hình của sông Mekong huyền thoại, con sông dài nhất ở Đông Nam Á và là một trong nhưng con sông lớn nhất trên thế giới. Việt Nam là nước sản xuất hàng đầu của loài cá này, sản lượng cá tra nuôi ước tính 1,1 triệu tấn cá trong một năm.

Nhưng không giống như các loài cá thương mại khác, chẳng hạn như cá tuyết Đại Tây Dương thì loài cá tra – một loài cá da trơn Châu Á – lại có ít dữ liệu về hệ gen để hướng dẫn nuôi và sản xuất giống.

Hiện nay, các nhà khoa học tại Viện Khoa học và Công nghệ Đại học Okinawa (OIST) đã hợp tác với các nhà nghiên cứu tại Học viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam để giải mã toàn bộ hệ gen của cá tra. Kết quả của họ, được công bố vào ngày 5 tháng 10 năm 2018, trong BMC Genomics, tiết lộ chi tiết mới về dòng dõi tiến hóa của các loài cá và các gen có thể là chìa khóa cho sự phát triển bền vững.

“Với dữ liệu di truyền này, sẽ dễ dàng kiểm tra sự đa dạng hóa hiện diện trong quần thể cá da trơn”, Eiichi Shoguchi, trưởng nhóm nghiên cứu về hệ gen biển tại OIST và đồng tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết. “Trong nuôi trồng thủy sản, ví dụ, một cá thể của cá tra sẽ có con có khả năng chống lại mầm bệnh tốt hơn cá khác trong đàn. Từ dữ liệu di truyền đã được biết có thể kiểm tra bộ gen của con cá đó và tìm hiểu xem gen nào liên quan đến tính kháng bệnh”.

Sử dụng các kỹ thuật sắp xếp thế hệ tiếp theo, các nhà nghiên cứu đã thu thập dữ liệu di truyền và lắp ráp nó thành một bộ gen hoàn chỉnh. Họ so sánh bộ gen mới với dữ liệu di truyền đã được công bố trước đó từ cá da trơn và cá vằn - một sinh vật kiểu mẫu liên quan chặt chẽ với tiến hóa của cá da trơn.

Các nhà khoa học đã tìm thấy sự khác biệt rõ rệt giữa cá tra và người anh em họ của nó là cá nheo Mỹ, và sự khác biệt hơn nữa giữa nó và loài cá vằn.

Đặc biệt, họ xác định sự biến mất của hai gen trong cá tra vẫn còn nguyên vẹn trong cá vằn và cho phép các loài cá này có khả năng chống tia UV của riêng mình.

Thức ăn cho cá da trơn ở dưới đáy sông, vượt ra ngoài sự ảnh hưởng của tia UV, và có thể cá tra không cần sự bảo vệ này. Cá tra có nhiều gen yếu tố tăng trưởng giống insulin hơn cá vằn, đây có thể là chìa khóa cho sự tăng trưởng và phát triển bền vững của loài này.

Sử dụng dữ liệu từ cá tra trên sông, các nhà khoa học đã tạo một bản đồ giả thuyết về nhiễm sắc thể cá tra. Bản đồ chỉ ra cách nghiên cứu trong tương lai so sánh các loài, truy tìm dòng dõi của chúng và điều tra chức năng các gen này trên cá. Điều này mở ra tương lai mới cho cá tra trong di truyền và chọn lọc giống.

Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) Graduate University