تحديد مصادر الثياميناز في شبكات الغذاء في البحيرات العظمى

لمحة عن المنحة

من أجل فهم مركب نقص الثيامين (TDC) - الذي يساهم في الموت المبكر في سمك السلمون المرقط البحري - بحث الباحثون في ما إذا كانت جينات الأسماك معينة تنتج الثياميناز (بروتين يكسر فيتامين ب) من جديدعلى الرغم من أن إعادة تأهيل سمك السلمون المرقط في البحيرات العظمى يعد هدفًا لإدارة مصايد الأسماك، إلا أن الجهود المبذولة حتى الآن فشلت إلى حد كبير نتيجة لضعف معدلات البقاء على قيد الحياة في المراحل المبكرة من الحياة، وممارسات التخزين غير المناسبة، وعدم كفاية أعداد البالغين، وإنتاج الإناث لبيض يحتوي على نسبة منخفضة من الثيامين. سيساعد هذا المشروع العلماء على التوصية بالإجراءات التالية من أجل تقليل أو إدارة TDC في أسماك البحيرات العظمى.

الزاوية

كان لدى الباحثين ثلاث فرضيات للدراسة: الأسماك تنتج الثياميناز من جديدإن الثياميناز يأتي من البكتيريا الموجودة في أمعاء الأسماك، أو من الطعام الذي تتناوله الأسماك. ومنذ اكتشاف مصدر الثياميناز، تمكن الباحثون من فهم كيفية تطور الخلايا الكبدية الثلاثية في الأسماك بشكل أفضل.

التفاصيل الدقيقة

وقد حدد العلماء في البداية أربعة جينات مرشحة للثياميناز: جينان في سمك الشبوط، وواحد في سمك الزرد، وواحد في سمك الرنجة. وقد اختاروا هذه الجينات على أساس بيانات الأحماض الأمينية من الثيامينازات المنقاة جزئيًا. واستخدم الباحثون أساليب قياسية لاستخراج البروتين من أحشاء الأسماك وأنسجتها ومزارع البكتيريا. ومن خلال هذه العمليات، اكتشف العلماء ما إذا كان يتم إنتاج واحد أو أكثر من الثيامينازات في أنواع الأسماك التي درسوها.

النتائج موجودة…

وتبين الأبحاث لأول مرة وجود جين ينتج الثياميناز في كائن متعدد الخلايا. وفي السابق، كان الجين الوحيد المعروف بإنتاج الثياميناز موجودًا في بكتيريا. وفي أسماك البحيرات العظمى، لم يكن المصدر الدقيق للثياميناز معروفًا. والآن نعلم أن جينًا واحدًا على الأقل من جينوم سمك الزرد ينتج إنزيمًا له نشاط الثياميناز، كما تم تحديد جين مرشح لإنتاج الثياميناز في سمك الرنجة.

ماذا يعني كل هذا؟

من خلال البحث عن مصادر الثياميناز والكشف عنها، يصبح من الأسهل فهم تباين TDC داخل النظم البيئية للبحيرات العظمى. ستساعد هذه المعلومات العلماء أيضًا في تطوير إجراءات إدارية لتقليل TDC وتعويض خسائر السكان. إذا أظهرت المزيد من الأبحاث أن من جديد إذا كان التخليق هو المصدر الأساسي للثياميناز في أسماك البحيرات العظمى، فقد تشمل الإجراءات تقليل الأنواع التي تنتج الثياميناز، أو تخزين سمك السلمون المرقط في المناطق التي تحتوي على أسماك منخفضة إنتاج الثياميناز، أو تخزين سمك السلمون المرقط في المناطق التي تكون فيها الأسماك المنتجة للثياميناز نادرة.