鯊魚基因組秘密透露偉大的白色一直到它的DNA都非常糟糕

大白鯊(Carcharodon carcharias)成功的秘訣可能在于它的DNA。研究人員發(fā)現(xiàn)，大白鯊的基因組，其祖先是在4500萬年前進(jìn)化而來的，比人類大一倍半。它包含適應(yīng)性遺傳變化，可能是該物種的悠久歷史，它的壽命，甚至其卓越的嗅覺的原因。

研究人員說，鯊魚的基因組長(zhǎng)度和重復(fù)次數(shù)都特別適合保持健康。

“不僅有令人驚訝的大量基因組穩(wěn)定性基因包含這些適應(yīng)性變化，而且還有一些這些基因的富集，突出了這種基因微調(diào)在白鯊中的重要性，”研究合作作者M(jìn)ahmood Shivji，佛羅里達(dá)州Nova Southeastern University(NSU)。

詳細(xì)信息顯示在PNAS期刊中。

Shivji及其同事發(fā)現(xiàn)，白鯊基因組是迄今為止在任何脊椎動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的長(zhǎng)穿插核元素(LINE)中比例最高的一種。LINE是一種轉(zhuǎn)座子，也稱為“跳躍基因”，能夠改變它們的位置并有助于有效修復(fù)DNA，從而保持穩(wěn)定性。

“在許多嚴(yán)重的人類疾病中，基因組不穩(wěn)定是一個(gè)非常重要的問題，”Shivji解釋道，“現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)大自然已經(jīng)制定了聰明的策略來維持這些體型龐大，壽命長(zhǎng)的鯊魚的基因組穩(wěn)定性。

研究人員認(rèn)為，大白癡DNA中的“分子適應(yīng)性強(qiáng)調(diào)基因組穩(wěn)定性”使得頂尖捕食者能夠獲得成功。

“從這些進(jìn)化奇跡中可以學(xué)到很多東西，包括可能有助于對(duì)抗癌癥和與年齡有關(guān)的疾病，以及改善人類傷口愈合治療的信息，因?yàn)槲覀儠?huì)發(fā)現(xiàn)這些動(dòng)物如何做到這一點(diǎn)，”Shivji補(bǔ)充道。

吃鯊魚軟骨，例如在它們的鰭中發(fā)現(xiàn)，已被吹捧為癌癥的替代療法，因?yàn)樵?jīng)認(rèn)為鯊魚不會(huì)患上癌癥。(正如一位研究人員告訴網(wǎng)站LiveScience，“即使他們沒有患上癌癥，吃鯊魚產(chǎn)品也不會(huì)治愈癌癥，就像我吃邁克爾喬丹會(huì)讓我在籃球方面更好”。)魚翅湯仍然被吹捧一些地區(qū)具有特殊的健康益處。

因此，鯊魚狩獵顯著促成了許多物種的衰退 - 包括目前在IUCN紅色名錄中被列為脆弱的大白鯊。

“對(duì)白鯊基因組進(jìn)行解碼也將有助于保護(hù)這種和相關(guān)的鯊魚，其中許多鯊魚由于過度捕撈而迅速減少種群數(shù)量，”同時(shí)作者，南非大學(xué)的Steven O'Brien說。

“基因組數(shù)據(jù)將成為了解白鯊種群動(dòng)態(tài)的重要資產(chǎn)，以便更好地保護(hù)這一令人驚嘆的物種，這些物種已經(jīng)吸引了許多人的想象力。”

基因組測(cè)序的其他亮點(diǎn)包括大白鯊基因提供卓越的傷口愈合能力的證據(jù)，以及了解其令人難以置信的嗅覺的關(guān)鍵。

研究人員發(fā)現(xiàn)大量的犁鼻2型(V2R)基因可以解釋為什么 - 即使“嗅覺受體基因很少” - 鯊魚能夠聞到水中的血液。

“傷口愈合的分子適應(yīng)性也很明顯，關(guān)鍵基因的正選擇涉及傷口愈合過程，”研究人員寫道。

共同作者M(jìn)ichael Stanhope補(bǔ)充道：“我們發(fā)現(xiàn)了正面選擇和基因內(nèi)容豐富，涉及與傷口愈合中一些最基本途徑相關(guān)的幾個(gè)基因，包括一個(gè)關(guān)鍵的血液凝固基因。

“這些涉及傷口愈合基因的適應(yīng)性可能是鯊魚從大型傷口中有效治愈的驕傲能力的基礎(chǔ)。