Þroskunargen í Þingvallableikju | Morphological genes in Icelandic Arctic charr

Það eru til fjögur afbrigði af íslenskri bleikju (Salvelinus alpinus) í Þingvallavatni. Tvær þeirra dvergbleikja og murta eru áhugaverðar til rannsóknar. Þær sýna einkennandi breytileika í vexti, æviferli, svæðisvali og fæðuöflun. Í tengslum við þennan vaxtarbreytileika lagði ég fram tilgátuna að vaxtarmunur á milli bleikjuafbrigða í haus, bein og brjóskmyndun hefur undirliggjandi genatengsl sem munu sjást í genum tengdum vaxtarferlum. Kannaður var breytileiki á genum tengdum þessum ferlum. Beitt var raðgreiningu til að kanna breytileika í genum. Af þeim 11 genum sem náðist að raðgreina (Etbr2, Otx2, Bmp4, Runx1, Pth, Eng2, Fgfr4, Fgop2, Igfbp1, Twist2 og Wnt9) skáru tvö gen sig úr Fgop2 og Pth. Við frekari athugun kom í ljós að Pth genið sem talið vaðr að væri parathyroid hormon geníð reyndist vera peptidyl-tRNA hydrolase sem ekki er þekkt álitsgen fyrir vaxtarferla. Peptidyl-tRNA hydrolase sem hefur sömu skammstöfun var því raðgreint fyrir mistök. Munur reyndist þó á milli bleikjuafbrigðanna í Pth geninu þar sem 7 basa úrfelling/innskot í útröð sem fannst í dvergum. Fjöldi raðgreindra einstaklinga (n=12) er svo takmarkaður að það er ekki hægt að fullyrða að þessi breytileiki finnist ekki í murtu. Til þess þarf að raðgreina fleiri einstaklinga. Fgop2 sýndi líka breytileika fyrir tveggja basa úrfellingu sem var í innröð sem fannst í báðum afbrigðum en einungis murtan var arfhrein fyrir úrfellinguna; en það virtist ekki vera marktækur munur á samsætutíðni á milli afbrigða e.t.v. vegna þess að fjöldinn er lítil (n=39). Breytileiki milli bleikjuafbrigða fannst í tveim genum af 11 sem raðgreind voru. Hugsanleg tengsl við mun í vaxtarfelum eru til staðar en frekari rannsókna er þörf til að sannreyna það.

There are four morphs of the Icelandic Arctic charr (Salvelinus alpinus) in Thingvallavatn lake. Two of those morphs, dwarf benthic charr and small pelagic charr, are of particular interest and have been selected for study. They show key morphological, life history, niche and foraging difference. The differences pertaining to morphology are of interest and so I propose that these morphological differences have an underlying genetic component and that said variability will be seen within genes that are responsible for head, cartilage and bone development. Candidate genes for these morphological pathways were selected and viable genes were sequenced. Out of the 11 that were sequenced (Etbr2, Otx2, Bmp4, Runx1, Pth, Eng2, Fgfr4, Fgop2, Igfbp1, Twist2 og Wnt9) two showed variability, Fgop2 and Pth; although Pth was meant to be parathyroid hormone due to unforeseen similarities in gene nomenclature the gene amplified was peptidyl-tRNA hydrolase. Pth was found to have a 7 base deletion/insertion in an exon present only in dwarf benthic, although the data is too limited (n=12) to prove that this variation is not in small pelagic. The Fgop2 gene had a deletion of 2 bases within an intron but there was no significant deviation in allele frequency between the two morphs; although more individuals need to be sequenced (currently n=39). Therefore variation between Arctic charr morphs was present in two of the 11 genes sequenced however to prove that there is a genetic component to morphological differences between morphs further research is required.