Gener afgør, om fisk kan modstå dræberparasit

Alle organismer på Jorden er konstant udsat for angreb fra diverse snyltere.

De forsøger på forskellig vis at bemægtige sig værtsorganismen eller gøre sig til gode med den føde, som værten har indtaget.

Snyltere er en fællesbetegnelse for mange typer af organismer. Det kan for eksempel være de små flåter, der lurer i det danske sommerland, orme i grise og får, og ikke mindst den mikroskopiske fiskedræberparasit, som hærger fiskene i de fleste søer og damme.

Men det varierer ganske gevaldigt, hvor modtagelige de enkelte individer i en population af værtsdyr, for eksempel fisk, er over for snyltere.

Nogle fisk bliver stærkt angrebet, mens andre i første omgang blot slipper med skrækken.

Jeg har sammen med andre fiskeforskere på Københavns Universitet undersøgt, hvorfor det er sådan.

Vi kan nu vise, at modtageligheden kan spores tilbage til nogle særlige områder i fiskens genom, altså den samlede genetiske arvemasse.

Hvordan det hænger sammen, kan du blive klogere på i denne artikel, som er den første i en række artikler om parasitternes fascinerende verden, du vil kunne læse her på Forskerzonen over de næste uger.

Ny teknik giver unikt billede af kromosomerne

Ved at bruge en ny kortlægningsteknik kan mine kolleger og jeg kigge ind i hvert enkelt af fiskenes kromosomer.

Her kan vi lokalisere områder, der koder for enten modtagelighed eller resistens over for en given parasit.

Metoden går i al enkelhed ud på, at man i forbindelse med et udbrud af en parasitsygdom tager prøver af et meget stort antal fisk.

I hver enkelt fisk registrerer vi mere end 57.000 markører, de såkaldte SNP’er (Single Nucleotide Polymorphisms).

På den vis får vi et unikt billede af værtsdyrets genom, og ved efterfølgende at sammenligne modtagelige fisk med ikke-modtagelige, kan vi se tydelige forskelle i markør-sammensætningen.

Gener mod fiskedræberen er nu opsnuset i to af fiskens kromosomer

En af de fisk, vi har set nærmere på, er ørreden.

Vi har fundet frem til, at modstandskraften i ørreden mod en ubehagelig og dødelig snylter, den såkaldte fiskedræberparasit (Ichthyophthirius multifiliis), er forbundet med gener på særlige områder på kromosom 16 og 17.

Nu har en ørred 29 kromosomer, så man skal gøre sig umage, hvis man vil fremavle ørreder, som kan tåle parasittens tilstedeværelse og ustandselige angreb. Ikke desto mindre er det nu muligt.

Ved avlsarbejde skal man udvælge forældrefisk med disse gode gener, og med den nye genkortlægningsteknik er det blot et spørgsmål om ihærdighed.

Det har vi netop vist ved at genotype forældrefisk – det vil sige, at vi har fået undersøgt hver eneste af mange hundrede ørreder for, om de har de gode gener.

Når det er blevet gjort, så kan man udvælge netop de fisk, der har de interessante gener, for at producere en ny generation fisk.

Det gør man ved at tappe æg fra hunfisk og sperm fra hanfisk, blande kønsprodukterne, klække æggene og fodre de små fisk op til ønsket størrelse.

Vores forskerhold kunne ved kontrollerede og gentagne forsøg vise, at den nye generation af fisk var langt mere modstandsdygtig mod fiskedræberparasitten end kontrolfisk, som var produceret med tilfældige forældrefisk.

Kan vi så fremavle sygdomsfrie superfisk?

Nu skulle man måske tro, at den hellige grav var velbevaret, og at man kunne fremavle superfisk, som kan modstå alle former for sygdomme med et snuptag.

Men den mulighed har vi også undersøgt - og klart modbevist.

Modstandskraft mod Vibrio-bakterien (som fremkalder vibriose-sygdom) er eksempelvis baseret på gener, som er lokaliseret alene på ørredens kromosom 21, og altså ikke på de berømte kromosomer 16 og 17, som er involveret i beskyttelsen mod fiskedræberparasitten.

For at komplicere sagen yderligere kunne vi også påvise, at gener forbundet med følsomhed over for tre andre bakteriesygdomme (rødmundsyge, yngeldødelighedssyndrom og furunkulose) var indkodet på andre og vidt forskellige områder på ørredens 29 kromosomer.

Kan modstandsdygtigheden komme af sig selv?

Hvis man skal fremavle fisk med god sundhedsstatus, er det derfor en række forskellige indsatser, der skal til.

Men hvorfor så gøre det store arbejde med at finde frem til forældrefisk med de ’gode’ gener?

En vigtig årsag er, at man kan slippe for at bruge den store mængde kemikalier, som man i dag bruger i for eksempel fiskeopdræt, for at bekæmpe parasitten.

Men kunne det ikke tænkes, at man kunne skabe en slags genom-flokimmunitet ved at lade stå til og udsætte et mindre antal dyr for diverse sygdomme for at fremavle modstandsdygtige dyr?

Vi forskere må desværre ryste benægtende på hovedet til det spørgsmål.

Denne parasit er så sygdomsfremkaldende, at den som oftest slår hele bestanden ihjel, hvis man ikke gør noget. Det gælder især i lukkede fiskedamme og søer.

På den måde risikerer man altså at udrydde bestanden, og det ville vi være meget kede af.

Den 21.-26. august bliver verdenskongressen for parasitologi ICOPA XV afholdt i København. Her fortæller fiskeforskerne fra Københavns Universitet blandt andet mere om modtageligheden for parasitangreb hos fisk og giver gode råd til, hvordan man kan fremavle fisk med en god sundhedsstatus.