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4500萬年前進化而來的，比人類大一倍半。它包含適應性遺傳變化，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，鯊魚的基因組長度和重復次數(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Mahmood Shivji，佛羅里達州Nova Southeastern University(NSU)。

詳細信息顯示在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物中發(fā)現(xiàn)的長穿插核元素(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DNA，從而保持穩(wěn)定性。

“在許多嚴重的人類疾病中，基因組不穩(wěn)定是一個非常重要的問題，”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，壽命長的鯊魚的基因組穩(wěn)定性。

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

“從這些進化奇跡中可以學到很多東西，包括可能有助于對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，因為我們會發(fā)現(xiàn)這些動物如何做到這一點，”Shivji補充道。

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，因為曾經(jīng)認為鯊魚不會患上癌癥。(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)品也不會治愈癌癥，就像我吃邁克爾喬丹會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。

“對白鯊基因組進行解碼也將有助于保護這種和相關(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，”同時作者，南非大學的Steven O'Brien說。

“基因組數(shù)據(jù)將成為了解白鯊種群動態(tài)的重要資產(chǎn)，以便更好地保護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。”

基因組測序的其他亮點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Michael Stanhope補充道：“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)的幾個基因，包括一個關(guān)鍵的血液凝固基因。

“這些涉及傷口愈合基因的適應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)。