تنظیمات مبتنی بر اپی‌ژنتیک برای پیشگیری از بیماری‌های عفونی در پرورش میگو (بخش نخست)

نوشته: Chan-Hee Kim و همکاران، گروه علوم زیستی شیلات، دانشگاه ملی پوکیونگ، بوسان، کره جنوبی،2023

ترجمه: دکتر علی قوام پور

چکیده:

آبزی‌پروری و به ویژه پرورش میگو نقش محوری در تأمین نیاز فزاینده جهان به غذا ایفا نموده ، جایگاهی پر اهمیت در اقتصاد جهانی و امنیت غذایی دارد و میگو منبعی غنی از مواد مغذی برای مصرف انسان فراهم می سازد. با این حال، این صنعت با چالش‌های بزرگی روبرو است که در درجه اول به شیوع بیماری‌ها و کاهش اثربخشی رویکردهای متداول مدیریت بیماری، همچون استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها، نسبت داده می‌شود. در نتیجه، بررسی استراتژی‌های جایگزین برای تضمین پایداری صنعت  پرورش میگو ضروری است. در این زمینه، حوزه اپی‌ژنتیک می تواند مسیری امیدوارکننده و نوید بخش برای مبارزه با بیماری‌های عفونی در پرورش میگو ارائه دهد. تعدیل‌های مبتنی بر اپی‌ژنتیک شامل تغییرات شیمیایی در DNA و پروتئین‌ها، تنظیم الگوهای بیان ژن بدون تغییر توالی DNA از طریق متیلاسیون DNA، تغییرات هیستونی و مولکول‌های RNA غیر کدکننده می باشد. استفاده از مکانیسم‌های اپی‌ژنتیک فرصتی برای افزایش بیان ژن ایمنی و تقویت مقاومت در برابر بیماری در میگو فراهم نموده و در نتیجه به استراتژی‌های مدیریت بیماری و بهینه‌سازی سلامت و بهره‌وری میگو کمک می‌کند. علاوه بر این، مفهوم وراثت‌پذیری ویژگی های اپی‌ژنتیک در آبزیان، پتانسیل عظیمی برای آینده صنعت پرورش میگو در بر خواهد داشت. به این منظور، این مقاله مروری، تحولات مرتبط با تعدیل‌های مبتنی بر اپی‌ژنتیک در پرورش میگو را با تأکید ویژه بر نقش محوری آن در مدیریت بیماری ها، به طور کامل بررسی نموده است. این بررسی اهمیت مهار تغییرات اپی‌ژنتیک مفید را برای تضمین پایداری پرورش میگو در درازمدت و در عین حال بررسی پیامدهای بالقوه این مداخلات، بیان می نماید. به طور کلی، این ارزیابی، مسیر امیدوارکننده پیش روی کاربردهای اپی‌ژنتیک را برجسته ساخته و این حوزه را به سمت تقویت پایداری در پرورش میگو سوق می‌دهد.

اپی ژنتیک در آبزی پروری (کتاب)

اصطلاح "اپی ژنتیک" توسط کنراد وادینگتون در دهه 1940 با معنایی متفاوت از آنچه امروزه درک می شود ابداع شد. در ابتدا،  این واژه اساساً با آنچه امروزه به عنوان حوزه زیست شناسی رشد و چگونگی ایجاد فنوتیپ شناخته می شود، مرتبط بود. با این حال، مفهوم مدرن اپی ژنتیک، یعنی "مطالعه تغییرات میتوزی و/یا توارث پذیر توسط میتوز بر عملکرد ژن که با تغییرات در توالی DNA قابل توضیح نیست" در اواسط دهه 1990 و حدوداً اواخر این قرن ظهور کرد. این زمینه عمدتاً از پیشرفت‌هایی که پس از تعیین توالی ژنوم انسان، تعیین خصوصیات عناصر تنظیم‌کننده و همه فن‌آوری‌های نوظهور برای بررسی جنبه‌های مختلف ژنوم و اپی ژنوم ایجاد شد، بهره برده است. اپی ژنتیک در حال حاضر به عنوان یکی از "موضوعات داغ" زیست شناسی به شمار می آید. تغییرات اپی ژنتیک یا "نشانه ها" را می توان به راحتی شناسایی نمود. این نشانه ها برای درمان تعداد فزاینده ای از بیماری ها، رویکردهای درمانی محسوب می شوند. به عنوان مثال، تحقیقات زیادی در مورد اپی ژنتیک در درمان سرطان در حال انجام است.

در مواجهه با اپی ژنتیک باید سه جنبه بسیار مهم را در نظر گرفت.

نخست، اپی ژنتیک تأثیرات ژنومی و محیطی را برای ایجاد فنوتیپ با یکدیگر ادغام می کند.

دوم، بخشی از واریانس فنوتیپی وجود دارد که نمی توان آن را صرفاً بر اساس تنوع ژنتیکی بلکه با در نظر گرفتن تنوع اپی ژنتیکی توضیح داد.

سوم، تغییرات اپی ژنتیکی توارث پذیر بوده و از والدین به فرزندان و به نسل های بعدی منتقل می شوند.

در مجموع، این امر باعث اجرای تحقیقات در حوزه اپی ژنتیک نه تنها در اکولوژی و تکامل (به دلیل سهم آن در سازگاری با محیط های جدید)، بلکه در کشاورزی و دامداری برای بهبود تولید غذا شده است.

در نتیجه، اخیراً گرایش آشکاری هم به اپی ژنتیک دریایی و هم کاربرد اپی ژنتیک در آبزی پروری ایجاد شده است. یکی از دلایل اصلی این گرایش این است که موجودات آبزی به نشانه های محیطی بسیار حساس هستند. به عنوان مثال، دما در یک جانور خونسرد شدیدتر از یک حیوان خون گرم بر نرخ رشد تأثیر می گذارد. علاوه بر این، بر خلاف پستانداران، به نظر می رسد ماهی ها پس از لقاح دارای مکانیسم برنامه ریزی مجدد و احتمالا زدودن علائم اپی ژنتیکی کمتری هستند و این موضوع انتقال اپی ژنتیک تأثیرات محیطی به نسل بعدی را تسهیل می سازد.

بنابراین، در سال های اخیر علاقه زیادی به کاربرد اپی ژنتیک در آبزی پروری ایجاد شده است.

کتابی که لینک دسترسی به آن در ذیل این مطلب قرار داده شده تحت نام اپی ژنتیک در آبزی پروری، در سال 2023 منتشر و در زمینه همین موضوع واجد اطلاعات بسیار ذیقیمتی است. امیدوارم مورد توجه عزیزان قرار گیرد.

لینک دانلود