Genastjórn og útlitsbreytileiki í íslenskum bleikjuafbrigðum - verkefni lokið
Fréttatilkynning verkefnisstjóra
Eitt af “heitustu” rannsóknarsviðum í þroskunar- og sameindaerfðafræði nú um stundir er hvernig upplýsingar um genatjáningu, sem ekki eru skráðar beint í erfðaefnið, berast við skiptingar og sérhæfingar frumna, jafnvel milli kynslóða einstaklinga um kímlínuna. Náskyldir stofnar lífvera sem þó sýna verulega mismunandi svipgerðir eru ómetanlegt tæki til að rannskaka þessháttar “umframerfðir” (e. epigenetics). Bleikjuafbrigðin fjögur í Þingvallavatni eru sérlega áhugavert dæmi um slíka stofna.
Með því að notast við Bísúlfít-raðgreiningar á skerðibútasafni (e. Reduced Representation Bisulfite Sequencing) sýndum við fram á mismun í DNA-methylmerkingum milli bleikjuafbrigða jafnhliða breytingum í methylmerkingum í fósturþroskun. Mestur munur á methylmerkingum, hvort heldur sem um er að ræða stök CpG set eða stærri svæði, fannst milli botnlægra og sviflægra bleikjuafbrigða. Þessi mismunandi methylmerktu CpG set eru helst staðsett nærri genum sem gegna hlutverki í pökkun litnisins, stjórn beinmyndunar og samloðun fruma og millifrumuefnis. Mismunandi methylmerkingar fundust einnig nærri röðum sem skrá tRNA og rRNA og um helmingur þeirra seta var nærri upphafsstöðum umritunar. Við notuðum qPCR aðferðina til að kanna nánar tjáningu 14 gena sem sýndu marktækan mun í methylemerkingum í þroskun eða milli bleikjuafbrigða og sýndum að níu þeirra voru mismikið tjáð milli bleikjuafbriða. Fjögur gen (ARHGEF37-like, H3-like, MPP3 og MEGF9) sýndu fylgni milli DNA-methylmerkinga og tjáningar. Niðurstöður rannsóknarinnar voru birtar í hinu virta tímariti Molecular Ecology og eru aðgengilegar á slóðinni: https://doi.org/10.1111/mec.16620
English:
One of the “hottest topics” in current developmental biology and molecular genetics is the study of
how information about gene regulation, that is not encoded in the DNA sequence, is passed on as
cells divide and specialize, and to some extent even between generations in organisms. Closely
related populations of organisms that yet show a large difference in phenotype provide an
interesting way of studying how such differences arise, and the four morphs of Arctic Charr in lake
Thingvallavatn are a very striking example of such a system.
By using reduced representation Bisulfite sequencing, we identified differences in the methylome
between the different morphs, as well as changes in methylation patterns over time in early
development of the embryos. We found the largesr differences between morphs along the benthic–limnetic axis, both at single CpG sites and over larger regions. Genes located close to differentially methylated CpG sites are involved in nucleosome assembly, regulation of osteoclast differentiation, and cell-matrix adhesion. Differentially methylated regions are enriched in tRNA and rRNA sequences, and we found half of them located close to transcription start sites. We further investigated the expression of 14 genes showing methylation differences over time or between morphs using qPCR, and found nine of them to be differentially expressed between morphs. Four genes (ARHGEF37-like, H3-like, MPP3 and MEGF9) showed a correlation between methylation and expression. The results have been published in the journal Molecular Ecology
(https://doi.org/10.1111/mec.16620).
Heiti verkefnis: Genastjórn
og útlitsbreytileiki í íslenskum bleikjuafbrigðum / Upstream regulators and morphological
variation in Arctic charr, Salvelinus alpinus
Verkefnisstjóri: Zophonías Oddur Jónsson,
Háskóla Íslands
Tegund styrks: Verkefnisstyrkur
Styrktímabil: 2016-2018
Fjárhæð styrks: 55,824 millj. kr. alls
Tilvísunarnúmer Rannís: 163477
