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Proteomic Profiling and Knock-out Analysis of Key Components of the Zebrafish Egg: Discovering Vitellogenin Contributions to Fish Egg Quality

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Caratteristiche relative alle uova di pesce di scarsa qualità

Una scarsa e variabile qualità delle uova è un problema che colpisce gli allevamenti ittici di tutto il mondo. Tuttavia, finora è stata condotta una scarsa ricerca in quanto allo squilibrio relativo alle proteine presenti nelle uova, cruciali per le prime fasi dello sviluppo e quindi per una potenziale causa di scarsa qualità delle uova stesse.

Alimenti e Risorse naturali
Ricerca di base

I principali componenti delle uova di pesce sono le proteine del tuorlo, derivate da precursori noti come vitellogenine (Vtg). Tutti i pesci producono diversi tipi di Vtg, le quali possono svolgere ruoli diversi nella maturazione degli ovociti e nella nutrizione larvale ed embrionica. Gli eventi citologici sottostanti coinvolgono sistemi complessi di recettori Vtg, elementi endocitotici, enzimi e altri componenti del proteoma. Dati preliminari indicano che la disfunzione di questi sistemi contribuisce alla scarsa qualità delle uova. Il progetto FISHEGG, finanziato dall’UE, ha utilizzato un organismo modello del pesce zebra (Danio rerio) per studiare la proteomica relativa alla qualità delle uova di pesce. I ricercatori hanno caratterizzato aspetti quali struttura molecolare, espressione, proteine e filogenesi dei geni Vtg. Gli scienziati hanno inoltre condotto il rilevamento e la quantificazione con metodi di proteomica delle Vtg e delle relative proteine del tuorlo derivate dalle Vtg, in relazione a femmine materne, ovociti, uova, e progenie di uova di buona e scarsa qualità. Sono state inoltre identificate Vtg essenziali mediante studi basati su una nuova tecnologia genetica di knockout. I risultati hanno dimostrato che le uova di scarsa qualità sono carenti di proteine coinvolte nel metabolismo energetico, nel metabolismo dei lipidi e nella sintesi proteica. Inoltre, possiedono un numero maggiore di proteine correlate ad apoptosi, oncogeni, lisosomi e funzioni immunitarie innate, pur essendo ricche di lectine e proteine della zona pellucida. In aggiunta sono state individuate diverse proteine marcatrici di qualità delle uova, espresse in modo diverso nelle uova buone e di scarsa qualità. Il progetto ha prodotto un quadro molecolare completo dell’impatto dovuto alle molteplici Vtg e alle rispettive proteine del tuorlo prodotte, sulla qualità delle uova di pesce zebra. Lo studio del gene knockout ha verificato che le Vtg svolgono un ruolo essenziale nell’ovogenesi materna e nello sviluppo delle larve e degli embrioni. I ricercatori hanno identificato diverse proteine, tra cui le Vtg, come potenziali marcatori di qualità delle uova, per la ricerca futura. Gli esiti del progetto FISHEGG aumenteranno in modo significativo la comprensione dei meccanismi molecolari alla base dell’ovogenesi dei pesci e faciliteranno la scoperta dei determinanti proteomici alla base della qualità delle uova. Contribuendo a ottimizzare la qualità delle uova nei pesci d’allevamento, il progetto favorirà la crescita sostenibile della piscicoltura e della sicurezza alimentare globale.

Parole chiave

Qualità delle uova, proteine del tuorlo, vitellogenine, FISHEGG, pesce zebra

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