NOWOŚCI NURKOWE
Jak wielcy biali mogli uratować życie
Zdjęcie: Byron Dilkes.
Zespół naukowy odszyfrował pełny zestaw DNA, czyli genom żarłacza białego, i wierzy, że jego odkrycia mogą mieć poważne implikacje w poszukiwaniu leku na raka i skuteczniejszego gojenia się ran u ludzi.
Genom żarłacza białego, który okazał się o 150% większy od ludzkiego, ujawnił wiele adaptacji genetycznych, które mogą wyjaśniać ewolucyjny sukces długowiecznych rekinów o dużych ciałach.
19 lutego 2019
W badania prowadzili amerykańscy naukowcy z Centrum Badań nad Rekinami Fundacji Save Our Seas przy Nova Southeastern University na Florydzie, Instytutu Badawczego Guy Harvey (GHRI), College of Veterinary Medicine Uniwersytetu Cornell i Monterey Bay Aquarium, a w badaniu wzięło udział także wiele międzynarodowych organów naukowych .
Porównując zdekodowany genom z genomem innych kręgowców, w tym rekinów wielorybich i ludzi, naukowcy odkryli „uderzające przypadki” specyficznych zmian w sekwencji DNA związanych z utrzymaniem genetycznych mechanizmów obronnych, które przeciwdziałają kumulacji uszkodzeń DNA.
Ta „stabilność genomu” była wynikiem adaptacji genów związanych z naprawą DNA, reakcją na uszkodzenia i tolerancją na uszkodzenia.
Wiadomo, że „niestabilność genomu”, zjawisko odwrotne spowodowane nagromadzonymi uszkodzeniami DNA, predysponuje ludzi do nowotworów i chorób związanych z wiekiem.
„Nie tylko istniała zaskakująco duża liczba genów stabilności genomu, które zawierały te zmiany adaptacyjne, ale nastąpiło również wzbogacenie kilku z tych genów, co podkreśliło znaczenie tego precyzyjnego dostrojenia genetycznego u żarłacza białego” – powiedział Mahmood Shivji, dyrektor Shark Research Center i GHRI, który współprowadził badanie z Michaelem Stanhope z Cornell.
Za istotny uznano fakt, że rekiny białe mają wiele wspólnych kluczowych adaptacji związanych ze stabilnością genomu, które wcześniej stwierdzono u rekinów wielorybich. Zwykle oczekuje się, że organizmy o większych ciałach będą bardziej narażone na raka po prostu dlatego, że mają więcej komórek, jednakże wydaje się, że rekiny białe i rekiny wielorybie rozwinęły lepsze zdolności chroniące przed rakiem.
„Odkodowanie genomu żarłacza białego wyposaża naukę w nowy zestaw kluczy pozwalających odkryć utrzymujące się tajemnice dotyczące tych budzących strach i niezrozumiałych drapieżników – dlaczego rekiny żyją przez około 500 milionów lat, dłużej niż prawie jakikolwiek kręgowiec na Ziemi” – powiedział dr Salvador Jorgensen z Akwarium w Zatoce Monterey.
Odkodowany genom ujawnił także inne intrygujące adaptacje ewolucyjne.
„Odkryliśmy selekcję pozytywną i wzbogacenie zawartości genów obejmujących kilka genów powiązanych z niektórymi z najbardziej podstawowych szlaków gojenia się ran, w tym z kluczowym genem odpowiedzialnym za krzepnięcie krwi” – powiedział Stanhope, dodając, że adaptacje „mogą leżeć u podstaw osławionych zdolności rekinów aby skutecznie leczyć nawet duże rany”.
„Niestabilność genomu jest bardzo ważnym zjawiskiem problem w wielu poważnych chorobach człowieka; teraz odkrywamy, że natura opracowała sprytne strategie utrzymania stabilności genomów tych długowiecznych rekinów o dużych ciałach” – powiedział Shivji.
„Nadal można się wiele nauczyć z tych ewolucyjnych cudów, w tym informacji, które potencjalnie będą przydatne w walce z rakiem i chorobami związanymi z wiekiem oraz w ulepszeniu metod leczenia ran u ludzi, gdy odkryjemy, jak robią to te zwierzęta”.
Wyniki badania, które ma również pomóc w ochronie żarłacza białego i pokrewnych, opublikowano w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA.
