iCod; Proteomikk og genomikk for å forstå torsken

Både kysttorsken og Nordsjøtorsken er også klassifisert av ICES (International Council for Exploration of the Seas) til å ha en nedsatt reproduksjonsevne, og dermed forventes det ytterligere en nedgang i disse bestandene de nærmeste årene. På samme tid må torsken finne seg i å dele leveområder og gyteplasser med en stadig voksende olje- og gassvirksomhet og kystbasert industri. Dette utgjør en potensiell risiko med hensyn til utslipp og lekkasje av skadelige forbindelser til miljøet som kan ytterligere legge press på en allerede sårbar torskebestand. Det er derfor viktig å få kunnskap om hvordan miljøgifter påvirker torsken med tanke på vekst, helse og reproduksjonsevne, for å kunne opprettholde og forvalte en bærekraftig torskebestand i fremtiden.

iCod (Integrative environmental genomics of cod)-prosjektet har som mål å gi en dypere forståelse av hvordan torsk responderer på miljøgifter. Vi benytter proteomikk og transkriptomikk for å se på hvordan uttrykkingen av proteiner og mRNA i ulike vev (f. eks. lever og hjerne) forandres etter eksponering for toksiske forbindelser torsken allerede møter, eller kan møte, i sitt habitat.  Ved å identifisere hvilke proteiner og gener som påvirkes, kan vi med nettverksanalyser og funksjonelle databaser få innblikk i hva som skjer i cellene på et molekylært nivå. Dette vil hjelpe oss med å forstå de molekylære mekanismene knyttet til giftstoffet, og hvilke effekter dette kan ha på torsken som en organisme. Dette er det første steget mot en systembiologisk forståelse av hvordan torsk responderer på miljøgifter. Samtidig i dette arbeidet kan vi også identifisere biomarkører. Dette kan være et protein, eller sett av proteiner, som kan gi spesifikk informasjon om hvilke miljøgifter eller stressituasjoner torsken utsettes for. Biomarkører er svært viktige i miljøovervåkning.

Arbeidet med å sekvensere genomet til torsk er i sluttfasen, og vil være et uvurderlig verktøy i proteomikk og transkriptomikk for å kunne fastslå hvilke gener og proteiner som responderer til et stimuli. Av de spesifikke teknikkene vi benytter innenfor proteomikk er bl. a. 2-dimensjonal gelelektroforese, MALDI-ToF massespektrometri, MRM-massespektrometri og LC-MS/MS. Transkriptomikk-delen av prosjektet benytter bl. a. mikromatriser og kvantitativ PCR. Vev (lever, hjerne, plasma) isolert fra torsk eksponert for metylkvikksølv, PCB, produsert vann og olje, er blant de prøvene som er analysert, og som analyseres nå med disse teknikkene.