Tuff pubertet? En enda gen kan styra laxens väg till könsmognad

Genen, som kallas vgll3, visade sig reglera tusentals andra gener som styr olika aspekter av Atlantlaxens (Salmo salar) könsmognad. 

– Föreställ dig att det fanns en slags strömbrytarknapp som bestämde om människans pubertet skulle starta vid 13 års ålder eller vid 20 års ålder. Det är i stora drag vad vgll3 gör hos laxen, beskriver försteamanuens Jukka-Pekka Verta vid Nord universitet i Norge.  

Genen påverkar tidpunkten när könscellerna börjar utvecklas, hur fisken växer samt hur dess beteende förändras. Processen där en gen har inflytande på flera olika egenskaper, likt en dirigent som leder en orkester, kallas pleiotropi. 

– Studiens resultat visar hur variation bara i en enskild gen kan ha en stor inverkan på mycket komplexa och mångfacetterade aspekter som pubertet och könsmognad, säger Jukka-Pekka Verta.  

Genen vgll3 påverkar pubertetsstarten även hos människor, men i mycket mindre utsträckning än hos laxen. Hos människor har genen vgll3 däremot större effekt vid den autoimmuna inflammationssjukdomen SLE, där genen oftare fungerar som en slags ”strömbrytare”. 

Kraftverksdammar kan påverka laxens könsmognad 

Kunskap om vgll3-genens effekt på laxens utveckling spelar en viktig roll, i synnerhet för förståelsen av hur byggandet av kraftverksdammar och andra mänskliga aktiviteter kan orsaka snabba evolutionära förändringar i laxbestånden.  

Eftersom laxen är en migrerande art som leker i älvar och växer till sig i havet behöver den en fri passage mellan älvarna den leker i och havet där den får sin näring. Många kraftverksdammar saknar fisktrappor, vilket gör det svårare för laxarna att nå lekplatser som ligger ovanför dammen.  

– Säg att lekplatserna nedanför dammen är lämpliga endast för små laxfiskar. Då kan det uppstå ett starkt naturligt urval mot den sent mognande vgll3-varianten. På detta sätt anpassar laxpopulationen sig till förändringarna i miljön, men samtidigt försvagar det populationens diversitet, vilket kan ha negativa konsekvenser på längre sikt, förklarar professor Craig Primmer vid Helsingfors universitets bio- och miljövetenskapliga fakultet. 

Om förekomsten av vissa vgll3-varianter ökar eller minskar, kan det naturliga urvalet driva fram betydande förändringar i egenskaper som storlek, äggantal och beteende. Studien visar således också hur viktigt roll den grundläggande evolutionsbiologiska forskningen har vid hanteringen av vilda populationer och vid uppskattningen av miljöförändringarnas påverkan på ekosystemen. 

 – Tack var studien förstår vi nu bättre vilka andra gener och processer hos laxen som kan påverkas av förändringar i miljön, säger Primmer.