[ Smellið til að sjá stærri mynd ]
Íslenskir vísindamenn hafa í samvinnu við læknadeild hins virta Stanford-háskóla í Bandaríkjunum rannsakað sérstakt afbrigði af hornsíli en það er talið varpa ljósi á þróun hryggdýra.

Eftir Baldur Arnarson

baldura@mbl.is

Það lætur lítið yfir sér hornsílið en kann engu að síður að veita mikilvægar upplýsingar um virkni gena sem síðar kunna að gagnast við þróun úrræða í læknisfræði.

Málið varðar tjáningu gensins Pitx 1 sem stýrir myndun kviðgadda á hornsílum, en þeir geta verið þeim mikilvægt varnartæki gagnvart rándýrum. Sama gen er að finna í öðrum hryggdýrum – þ.m.t. í mönnum – en eins og sýnt er á kortinu hér til hliðar leiðir það til myndunar afturlappa á músum, þegar það er virkt.

Hornsíli eru ekki bundin við Ísland en það sem gerir stofninn í Vífilsstaðavatni sérstakan er að hann er í hópi aðeins fimm til sex hornsílastofna þar sem genið er óvirkt og sílin því án kviðgadda.

Og til að auka á sérstöðu stofnsins í vatninu er hann fjarskyldastur og á margan hátt frábrugðnastur hinum stofnunum á svæðum í Alaska, Noregi, Skotlandi og í Bresku-Kólumbíu í Kanada.

Sérstaða Vífilsstaðavatns

Það er af þessum sökum sem stofninn er einkar ákjósanlegur til erfðafræðirannsókna en það var árið 2003 sem vísindamaðurinn Bjarni Jónsson (sjá ramma) uppgötvaði að í Vífilsstaðavatni væri að finna stofn þar sem genið væri óvirkt.

Árið áður höfðu vísindamenn við Stanford-háskóla í Kaliforníu, einn virtasta háskóla Bandaríkjanna, hafið kortlagningu mikilvægra gena sem og virkni þeirra í hryggdýrum.

Meðal vísindamanna sem komu að rannsókninni í Kaliforníu var David Kingsley, en hann var í hópi erfðafræðinga sem urðu fyrstir til að kortleggja erfðamengi mannsins.

Bjarni segir að þegar gaddalausu sílin fundust í Vífilsstaðavatni hafi umfangsmikil rannsókn á erfðum gaddaleysis verið hafin.

Sílin sem hann hafi fundið í vatninu hafi reynst eiga eftir að gegna þýðingarmiklu hlutverki við lausn þeirrar gátu hvers vegna kviðgaddar komu fram í sumum sílum en ekki öðrum. Niðurstaðan hafi verið að áðurnefnt gen stýri myndunni.

Fjallað um málið í Science

Rannsóknirnar hafa vakið heimsathygli en það var árið 2004 sem að vísindaritið Nature birti grein eftir hópinn þar sem sýnt var fram á að kviðgaddaleysið kortleggst á áðurnefnt gen, Pitx 1 . Hópurinn fékk síðan birta grein í nýjasta hefti vísindaritsins Science þar sem uppgötvunin var sett í stærra samhengi og tjáning gensins skýrð betur og hvernig hafa má áhrif á það.

Aðspurður hvers vegna uppgötvunin geti varpað ljósi á þróun hryggdýra bendir Bjarni á að tjáning gensins í ákveðnum vef geti leitt til mikillar breytingar á útliti dýra.

Það renni stoðum undir þá kenningu að þróun í dýraríkinu verði í stökkum, svo sem þegar hvalir töpuðu fótunum. Þessar genabreytingar geti verið afturvirkar.

Fór til Oregon

Bjarni lauk stúdentsprófi frá Fjölbrautaskóla Norðurlands vestra á Sauðárkróki en þaðan hélt hann í Háskóla Íslands þar sem hann útskrifaðist sem sagnfræðingur með viðskiptafræði sem hliðargrein. Hann hélt svo vestur um haf og lauk meistaraprófi í fiskifræði, með áherslu á þróunarvistfræði, við Oregon State University á vesturströnd Bandaríkjanna.

Bjarni er nú sviðsstjóri nýsköpunar- og þróunarsviðs Veiðimálastofnunar en hann hefur unnið að rannsókninni sem hér er gerð að umtalsefni frá árinu 2002.

Vísindamennirnir Eik Elfarsdóttir og Karl Bjarnason hafa unnið að rannsókninni með Bjarna, en hann fann sílin í Vífilsstaðavatni við útikennslu með grunnskólabörnum í Garðabæ.