Microarrays versnellen blauwe biotechnologie naar de volgende fase – Hoe genomics aquacultuur faciliteert

Veeteelt is een van de snelst groeiende sectoren van de landbouw en ondersteunt het levensonderhoud van 1,4 miljard mensen over de hele wereld. Het succes van de veeteelt, vooral van runderen en meer recentelijk van schapen en varkens, is sterk verbeterd door genomics. Voor dit doel hebben wetenschappers verschillende soorten microarrays ontwikkeld om de genetische samenstelling van dieren te analyseren. Genetische markers die gekoppeld zijn aan gunstige kwalitatieve en kwantitatieve eigenschappen bij dieren zijn van bijzonder belang. De belangrijkste genetische markers zijn single nucleotide polymorphisms (SNP’s) en kunnen via biotechology worden onderzocht. 

Enkelvoudige nucleotide polymorfologieën 

Het rundergenoom bevat ongeveer 3 miljard basenparen DNA en 22.000 genen. Hoewel dieren van dezelfde soort op DNA-niveau voor ongeveer 99,9% vergelijkbaar zijn, hebben ze enigszins verschillende eigenschappen, waarvan vele moeilijk fenotypisch waar te nemen (fenotype = visueel duidelijke kenmerken). Het verschil van 0,1% bestaat voornamelijk uit SNP’s, die variaties in de DNA-sequentie beschrijven, en herhalende elementen die bijdragen aan de fysieke variaties tussen individuele dieren. Bij runderen komen SNP’s voor rond elke 700 e bp en in totaal zijn er tot 4 miljoen SNP’s in het hele genoom van runderen. 

Uitdagingen in blauwe biotechnologie 

In de menselijke geschiedenis hing de eiwitinname vooral af van het succesvol jagen op wild en, waar mogelijk, het vangen van vis. Vis is een rijke bron van hoogwaardige eiwitten, micronutriënten en essentiële vetzuren zoals Omega-3. 

Net als bij vlees neemt de wereldwijde vraag naar visproducten gestaag toe. Jaarlijks levert de commerciële visserij ongeveer 77 miljard kg vis uit de oceanen op. Doorgaan met vissen in dit tempo zal onvermijdelijk leiden tot een ineenstorting van de mariene biodiversiteit. Het kweken van vis in de aquacultuur is de enige duurzame oplossing om aan de behoeften van een groeiende populatie te voldoen. Er zijn twee vormen van aquacultuur: zoetwateraquacultuur en maricultuur. 

Zoetwateraquacultuur is simpelweg de gecontroleerde teelt van waterorganismen in een afgebakend gebied. De biomassa van vis die per oppervlakte-eenheid wordt geproduceerd, is veel groter dan die van de biomassa van landdieren. 

In de maricultuur worden waterorganismen gekweekt en beheerd in hun natuurlijke omgeving, zoals de oceaan en estuaria. Deze manier van fokken draagt ​​bij aan het verminderen van de productiedruk op landbronnen.