Kabeljaugenom entschlüsselt

von Dr. Burkhard Ziebolz

Der Kabeljau oder Dorsch (Gadus morhua) ist im Nordatlantik einschließlich Nord- und Ostsee verbreitet und kann bis zu zwei Meter lang werden. Er gilt als der am stärksten überfischte Speisefisch und ist von der Roten Liste der IUCN als „gefährdet“ eingestuft.

Ein internationales Forscherteam stellte in einer Online-Veröffentlichung der Fachzeitschrift Nature die erste vollständige Genomsequenz des Kabeljaus vor und berichtet von der unerwarteten Entdeckung eines Einzigartigen Immunsystems bei dieser wichtigen Fischart (DOI 10.1038/nature10342). Das Konsortium von norwegischen Universitäten und Aquakultureinrichtungen unter Leitung der Universität Oslo konnte ein überraschendes Ergebnis präsentieren – der Kabeljau hat im Laufe seiner Entwicklungsgeschichte offenbar Gene für eine wichtige Komponente des Immunsystems verloren – stellt fundamentale Vorstellungen über die Evolution des Immunsystems der Wirbeltiere in Frage. Das Hauptziel dieser Initiative war die Sequenzierung des gesamten Genoms des Kabeljaus mit modernster Sequenziertechnologie. Studienleiter Professor Kjetill S. Jakobsen vom Centre for Ecological and Evolutionary Synthesis der Universität Oslo und Kollegen hatten nicht erwartet, dass der Kabeljau solch eine entscheidende Komponente seines Immunsystems verloren hat. Dem Kabeljau fehlen Gene, die für die Funktion des sogenannten MHC-II-Signalwegs (MHC: Haupthistokompatibilitätskomplex, engl. major histocompatibility complex) unerlässlich sind. Trotzdem funktioniert das Immunsystem des Kabeljaus; es stützt sich dabei auf eine erhöhte Zahl von MHC-I-Genen und TLR-Genen (TLR: Toll-like-Rezeptor). Diese Erkenntnis könnte bei der gezielteren Entwicklung von Impfstoffen helfen, mit Auswirkungen auf die Behandlung von Krankheiten und die Zuchthaltung des Kabeljaus. Die vollständige Genomsequenz wurde ausschließlich mit 454 Sequencing Systemen von Roche (SIX: RO, ROG; OTCQX: RHHBY) erstellt, unter Einsatz von GS FLX Titanium Shotgun-, 3-kb-, 8-kb- und 20-kb-Paired-End-Reads. Am Ende erreichten die Forscher eine 40-fache Abdeckung des Genoms und konnten mit der Software 454 GS De Novo Assembler (Newbler) eine hochqualitative erste Assemblierung erstellen. Die Forscher wollen auf Basis dieser Ergebnisse Gene und Genvarianten identifizieren, die mit für die Aquakultur von Kabeljau und für Wildpopulationen wichtigen Eigenschaften in Verbindung stehen. Der nächste Schritt wird die Optimierung der Kabeljau-Assemblierung sein.

Foto: © Dr. Burkhard Ziebolz