Karakterisatie van nucleaire receptoren en hun rol in groei en ontwikkeling van de noordzeegarnaal

Algemeen kader

Dit project wil diepgaande moleculaire kennis opbouwen over de Noordzeegarnaal (Crangon crangon). Deze garnaal staat model voor schaaldieren (Crustacea, garnalen) en bij uitbreiding voor geleedpotigen (Arthropoda). Welke nucleaire receptoren (eiwitten in de celkern) zijn aanwezig en in welke diversiteit? Welke verschillen en gelijkenissen in de moleculaire werking treden op bij de andere geleedpotigen (Arthropoda)? Wat is de moleculaire basis en het unieke karakter van de groei en ontwikkeling, metamorfose en reproductie? De keuze van Noordzeegarnaal als modelonderzoeksorganisme heeft een dubbele reden: Er zijn de dalende stocks op zee die men linkt aan milieucontaminanten en endocriene verstoorders (maar hoe verloopt die impact precies?). Anderzijds rijzen er in de aquacultuur (kweek van garnalen) heel wat vragen omtrent groei, verschaling en optimalisatie van de kweekcondities, die met dergelijk onderzoek een antwoord kunnen krijgen.

Onderzoeksaanpak

We voeren sekwentie-analyses uit van de nucleaire receptoren bij C. crangon. Via een fylogenetische analyse (genetische overeenkomsten en ontrafeling van de evoluties uit gemeenschappelijke voorouders) krijgen we zicht op verschillen binnen de geleedpotigen en kunnen we belangrijke genen vergelijken. We doen een expressie-analyse via micro-array, real time-PCR en antisera om vast te stellen welke sets van genen tijdens de groei en ontwikkeling, metamorfose en reproductie in sterke mate gereguleerd worden. Ter bevestiging van de microarray resultaten controleren we kwantitatief de regulatie van enkele merkergenen met behulp van real time-PCR. We gebruiken de belangrijkste nucleaire receptoren en andere interessante genen in een “yeast-two-hybrid” systeem om in kaart te brengen welke transcriptiefactoren en andere eiwitten een rol spelen in de eiwitdynamiek. Daaraan koppelen we experimenteel fysiologisch onderzoek.

Relevantie/Valorisatie

De garnalenproductie via aquacultuur is de afgelopen jaren gestaag toegenomen met momenteel een productievolume van ongeveer 5 miljoen ton per jaar en een marktwaarde van meer dan 10 miljard euro. Door het gebruik van nucleaire receptoren kunnen de kweekomstandigheden van diverse commerciële garnaalsoorten geoptimaliseerd worden. We verwachten dat er ook  nieuwe soorten voor aquacultuur binnen bereik komen. De sector toont interesse om indien haalbaar een commerciële kweek van garnalen te starten voor een selectief marktsegment. Wij focussen het onderzoek strategisch op Noordzeegarnaal als modelonderzoeksorganisme wegens zijn groot economisch belang voor de Belgische kustvisserij, en wegens de problematiek van dalende stocks, mogelijk door milieucontaminaten/endocriene verstoorders. ILVO heeft een sterke traditie in onderzoek op Crangon crangon, zoals het maken van stock assessments, het kweken en blootstellen in het lab en het verzamelen van fysiologische en moleculaire gegevens van garnalen en andere schaaldieren.

Financiering
ILVO - Instituut voor Landbouw-, Visserij- en voedingsonderzoek
UGent

Externe partner(s)
Ugent - Fac. Bio-ingenieurswetenschappen