I prosjektet “The effect of narrow banded LED light on development and growth performance” kartlegger vi fotoreseptor systemene hos laks for å få en innsikt i hvordan lys påvirker tidlige utviklingsstadier sin vekst og utvikling. Fotoreseptorceller registrerer lys og omsetter lys informasjonen til biologiske signaler. I øyets netthinne finnes et teppe av slike fotoreseptorceller, staver og tapper, som registrerer lys og omdanner et bilde av omgivelsen til nervesignaler, - syn. I tillegg finnes det grupper av fotoreseptorceller i pinealorganet og hjernen hos fisk, så kalt ikke-visuelle fotoreseptorceller.
I dette prosjektet har vi analysert laksegenomet og vist at laks har i underkant av 50 gener som koder for fotoreseptorer (opsiner) og av disse er 35 av typen ikke-visuelle. Våre studier viser at laks har 4 funksjonelle varianter av melanopsin, en fotoreseptor type som er utrykt i blant annet hjernen hos laks. Det er antatt at melanopsin inngår som en lys modulator i nevrobiologiske prosesser. I tillegg har laks to “vertebrate ancient” (VA) opsiner som ofte er samlokalisert med melanopsin fotoreseptorer. I prosjektet har vi funnet to varianter av encephalopsin, neuropsin og parapinopsin i laks, og en variant av exorhodopsin som er antatt å spille en viktig rolle i melatonin produksjonen i pinealorganet til fisk. Videre finner vi at laksegenomet inneholder peropsin (rrh), RPE retinal G protein reseptor (rgr), parietopsin og 9 varianter av tmtopsin. De nylig oppdagede opsinklassene opn6-opn9 er representert med 13 varianter hos laks. Funksjoner til mange av disse reseptorene er enda ikke kjent.
I prosjektet har vi klonet et stort utvalg av disse opsinene som representerer de ulike opsinklassene. I samarbeid med våre prosjektpartnere skal genene uttryktes in vitro og egenskapene til proteinet karakteriseres ved absorpsjonsanalyser for å finne hvilke deler av lysspekteret fotoreseptoren detekterer. En viktig del av prosjektet er å finne hvor fotoreseptorcellene er lokalisert hos laks og når i utviklingen de ulike fotoreseptorcellene dannes og er aktive. Våre studier viser at laks er blant de arter med flest fotoreseptorer og mange er tilstede allerede ved embryonale stadier.
Eksperimentene gjennomføres ved Høyteknologisenteret i Bergen hvor vi har bygget opp et LED lys-laboratorium der ulike stadier av laks kan inkuberes med forskjellige lyskvaliteter. Det gjennomføres forsøk hvor tidlige stadier av laks stimuleres med hvitt lys av ulike intensiteter, perioder og farger, - og hvor biologiske responser som vekst og plommesekk utnyttelse analyseres. Kunnskap om fotoreseptorenes spektrale egenskapene vil gi mulighet til å bruke smalspektret LED lys (farge) for aktivering av spesifikke reseptorklasser og analysere biologisk respons. Hovedmålet i prosjektet er å få en fundamental forståelse av utvikling av fotosensoriske systemer i laks og undersøke i hvilken grad lys påvirker utvikling, med fokus på generering av muskelstamceller og senere muskelvekst.
