Eri kalalajit ovat kehittäneet omia mekanismejaan sopeutuakseen vähähappiseen ympäristöön (Väitös FM Lotta Leveelahti, 13.9.2013)
Kolmipiikkikalat sietävät verrattain hyvin vähähappisia elinympäristöjä, käy ilmi FM Lotta Leveelahden väitöstutkimuksesta. Työssään hän havaitsi myös, että kylmä ja lyhyt kasvukausi kohottaa sammakonpoikasten stressisuojaa.
Turun yliopiston väitöstiedote 6.9.2013
Leveelahti selvitti, miten eri kalalajit sopeutuvat muuttuneisiin ympäristöolosuhteisiin. Keskeisinä stressitekijöinä olivat kalojen elinympäristön muuttunut happipitoisuus sekä veden lämpötila.
Vähähappisuuden eli hypoksian ja lämpötilan muutoksen aiheuttamia vaikutuksia tutkittiin sekä yksilö- että solutasolla. Malliorganismeina käytettiin eri kalalajeja sekä kaloista peräisin olevia solulinjoja. Saatua tietoa voidaan hyödyntää arvioitaessa eri kalalajien sopeutumismahdollisuuksia ilmastonmuutoksesta aiheutuvaan vesien lämpiämiseen ja vesistöjen rehevöitymiseen.
Eri kalalajeilla on omia solutason sopeutumismekanismejaan
Leveelahti selvitti kolmipiikkien stressivastetta vähähappiseen elinympäristöön geeniarray-analyysin avulla. Tulokset osoittivat, että hypoksia aiheutti vain vähän muutoksia geenien ilmentymisessä. Leveelahden mukaan tämä osoitti kolmipiikkien sietävän hypoksisia olosuhteita kohtalaisen hyvin.
Aikaisemmissa tutkimuksissa on havaittu, että happiradikaalien määrän kasvu korreloi hypoksian sietokykyyn kanssa. Väitöstyössään Leveelahti ei havainnut tätä vastetta kolmipiikeillä, kirjolohella tai sokkopartahailla.
– On ilmeistä, että eri kalalajieilla on omia, toisistaan hieman poikkeavia solutason sopeutumismekanismeja elinympäristössä tapahtuviin muutoksiin, Leveelahti pohtii.
Kylmään kasvukauteen tottuneilla sammakoilla eniten stressiä sääteleviä proteiineja
Leveelahden mukaan lajien maantieteellisellä alkuperällä on merkitystä stressivasteen syntyyn. Sammakonpoikasilla tehdyssä tutkimuksessa hän osoitti, että stressivasteen keskeisen säätelyproteiinin, hypoksiainduktiofaktori 1α:n (HIF-1α) määrä muuttui yhtäältä lämpötilan muuttuessa ja toisaalta oli riippuvainen sammakonpoikasten maantieteellisestä alkuperästä.
Tulokset osoittivat, että HIF-1α:aa esiintyi eniten lyhyeen kasvukauteen ja kylmään kehityslämpötilaan sopeutuneilla populaatioilla.
– Onkin mahdollista että HIF-1α:lla on keskeinen rooli energiavarojen tehokkaan käytön varmistamisessa ja sen toiminta nivoutuu siksi moniin eri ympäristöstresseihin, Leveelahti toteaa.
***
Perjantaina 13. syyskuuta 2013 kello 12 esitetään Turun yliopistossa (Artium-rakennus, Janus-sali, Kaivokatu 12, 1. krs) julkisesti tarkastettavaksi filosofian maisteri Lotta Leveelahden väitöskirja ”Hypoxia inducible factor 1α in aquatic vertebrates - Temperature and reactive oxygen species as potential regulators”. Virallisena vastaväittäjänä toimii PhD Michael Berenbrink Liverpoolin yliopistosta Englannista ja kustoksena dosentti Tiina Henttinen.
FM Lotta Leveelahti on syntynyt 1979 Ylöjärvellä. Hän on kirjoittanut ylioppilaaksi vuonna 1998 Svenska Samskolanista Tampereelta ja valmistunut filosofian maisteriksi 2003 Åbo Akademista. Väitös kuuluu genetiikan ja eläinfysiologian alaan.