A nagy fehér cápa genom dekódolt

Nagy fehér cápa, Guadalupe-sziget, Mexikó. Kép Terry Goss / Wikimedia Commons segítségével.

Segítsen a EarthSky-nek tovább! Kérjük, adományozzon mindent az éves tömegfinanszírozási kampányunkhoz.

A nagy fehér cápa biológiájának megértése érdekében tett lépésben a teljes genomját részletesen dekódolták.

Az ikonikus ragadozó - akinek az őse több mint 400 millió évvel ezelőtt nyúlik vissza - nemcsak hatalmas méretéről (legfeljebb 20 méter vagy 6, 1 méter) és vadságáról híres, hanem sebgyógyító képességéről, hosszú élettartamáról (70 páratlan év) ), valamint a rák alacsony aránya.

Az új, 2019. február 19-én, a Nemzeti Tudományos Akadémia recenzált folyóiratában közzétett nagy fehérje genomját számos más gerinces, köztük az óriás bálna cápa és az emberek genomjaihoz hasonlították. Kiderül, hogy a nagyfehérje genomja hatalmas - 41 párt tartalmaznak a kromoszómáinkhoz képest 23-hoz képest -, és a kutatók szerint a genomuk dekódolása segíthet felfedni a cápa evolúciós sikerének mögött levő genetikai változásokat.

A kutatók szerint ez az információ segíthet a nagyfehérek és más cápák - amelyek közül sokban a túlhalászás miatt gyorsan csökken a populáció - és az emberek megóvásában. Salvador Jorgensen, a Monterey Bay-i Akvárium vezető kutatója a tanulmány társszerzője. Egy nyilatkozatában azt mondta:

A fehér cápa genom dekódolása új kulcskészlettel biztosítja a tudomány számára a rettegett és félreértett ragadozók rejtélyeinek felszabadítását - miért cápák fejlődtek mintegy 500 millió évig, hosszabb ideig, mint a földön szinte bármelyik gerinces.

Egy nagy fehér cápa harap egy bálnatestet. Fotó keresztül C. Fallows.

A kutatók találtak

… A specifikus DNS-szekvencia változásainak feltűnő előfordulása, amely a molekuláris adaptációt (más néven pozitív szelekciót jelzi) számos génben, amelyek fontos szerepet játszanak a genom stabilitásának megőrzésében - a genetikai védelmi mechanizmusok, amelyek ellensúlyozzák a faj DNS-ének károsodásainak felhalmozódását, megőrizve ezzel a a genom.

Ezeket az adaptív szekvenciaváltozásokat a gének között, amelyek szorosan kapcsolódnak a DNS-javításhoz, a DNS-károsító válaszhoz és a DNS-károsodási toleranciához, többek között a gének között. Az ellentétes jelenség, a genom instabilitása, amely a felhalmozódott DNS károsodásokból származik, közismert, hogy az embereket hajlamosítja számos rákra és az életkorral összefüggő betegségre.

Az új genomtérkép feltárja, hogy a nagy fehér cápáknak nemcsak vannak kódjaik ezeknek a genom-stabilizáló DNS-javító mechanizmusoknak, hanem génmódosításuk is van a tumor szuppressziójára. Michael Stanhope, a Cornell Egyetemi Állami Orvostudományi Főiskola tanulmány társszerzője. Stanhope azt mondta a Wired-nek :

Annak megértése, hogy ezek a gének miként inokulálhatják ezeket az állatokat a rák ellen, hatalmas előny lehet az emberek számára.

A cápa genomjai érdekes evolúciós adaptációkat tártak fel a sebgyógyulási utakhoz kapcsolódó génekben is. A cápák ismertek lenyűgöző sebgyógyulásukról. Stanhope mondta:

Pozitív szelekciót és géntartalom-dúsítást találtunk olyan gének bevonásával, amelyek a sebgyógyulás néhány alapvető útjához kapcsolódnak, ideértve a kulcsfontosságú vérrögképző gént is. Ezek a sebgyógyító géneket magában foglaló adaptációk képezhetik a cápák vágyatlan képességét, hogy még nagy seb esetén is hatékonyan gyógyuljanak.

A kutatók szerint mostanában felfedezték a jéghegy tippeit a fehér cápa genomjának szempontjából. Mahmood Shivji a Nova Southeastern University kutatási társszerzője és igazgatója, a Save Our Seas Foundation cápakutató központja. Shivji azt mondta:

A genom instabilitása nagyon fontos kérdés számos súlyos emberi betegségben; most azt tapasztaljuk, hogy a természet ügyes stratégiákat dolgozott ki a genomok stabilitásának fenntartására ezekben a nagy testű, hosszú életű cápákban. Még sok tanulni kell ezekből az evolúciós csodákból, ideértve azokat az információkat is, amelyek potenciálisan hasznosak lehetnek a rák és az életkorral összefüggő betegségek leküzdésében, és javítják az emberek sebgyógyító kezeléseit, amikor felfedezzük, hogy ezek az állatok hogyan csinálják.

Egy fiatal, nagy fehér cápa a Monterey Bay-i akváriumban. Fotó Randy Wilder / Stanfordi Egyetem útján.

Alsó sor: A kutatók feltérképezték a nagy fehér cápa genomját.

Forrás: A fehér cápa genomja a sebek sebgyógyulásával és a genom stabilitásának fenntartásával kapcsolatos ősi elasmobranch adaptációkat tárja fel.

Via Nova délkeleti egyetemen