Międzynarodowy zespół naukowców rozkodował genom żarłacza białego. Praca, opublikowana w najnowszym numerze czasopisma „Proceedings of the National Academy of Sciences”, odsłania niektóre z tajemnic tego niezwykłego rekina. Okazuje się, że zwierzę, budzące z jednej strony fascynację, a z drugiej przerażenie, ma w genach niezwykłe zdolności przetrwania, w tym gojenia się ran czy zapobiegania kumulacji niekorzystnych mutacji DNA. Można stwierdzić, że my, ludzie, moglibyśmy się wiele od tej ryby nauczyć.

Żarłacze białe legitymują się znacznymi rozmiarami. Dorastają do 6 metrów długości i 3 ton wagi. Mogą schodzić około kilometra pod wodę, bardzo szybkie i silne uchodzą za czołowego morskiego drapieżnika. Równocześnie ich los coraz częściej budzi niepokój, a liczebność spada. To dlatego badania genomu żarłacza białego uznano za istotne dla poznania jego jego fizjologii i opracowania metod ewentualnej ochrony. Zadanie było niełatwe, genom tego rekina jest półtora raza większy niż ludzki.

Zespół pod kierunkiem badaczy z Nova Southeastern University’s (NSU), Cornell University College of Veterinary Medicine i Monterey Bay Aquarium rozkodował genom żarłacza białego i porównał go z innymi, zbadanymi wcześniej, w tym ludzkim. Okazało się, że rekin dysponuje szeregiem genetycznych mechanizmów, które prawdopodobnie zapewniły mu ewolucyjny sukces i długowieczność. Wśród najważniejszych, szczególnych zmian DNA zauważono te, które pomagają utrzymać stabilność genomu i zapobiegają akumulacji niepożądanych mutacji. Pomagają one między innymi w odpowiedzi na uszkodzenia DNA i jego naprawie.

Zaskoczył nas nie tylko fakt, że genom rekina zawiera tak wiele genów odpowiedzialnych za stabilność DNA, ale też to, że wiele z nich jest jakby dodatkowo wzmocnionych, co jeszcze wspiera skuteczność tego mechanizmu – mówi dr Mahmood Shivji, szef Save Our Seas Foundation Shark Research Center przy NSU.

Kolejnym zaskoczeniem był fakt, że genom tego rekina zawiera wiele tak zwanych skaczących genów, czyli transpozonów, odcinków, które mogą przemieszczać się w inne miejsca nici DNA. Szczególnie wiele zauważono w nim transpozonów typu LINE. Te transpozomy LINE prowadzą często do niestabilności genomu i powstawania przerw w DNA – mówi dr Michael Stanhope z Cornell University College of Veterinary Medicine. Możliwe, że ich powszechność u żarłacza białego przyczynia się do wzmocnienia wydajności mechanizmów naprawczych DNA – dodaje.


Poznanie genomu żarłacza białego daje nam narzędzia do odkrywania kolejnych tajemnic tych budzących postrach i wciąż jeszcze słabo rozumianych drapieżców – dodaje dr Salvador Jorgensen z Monterey Bay Aquarium. Choćby zagadki, jak to możliwe, że jako gatunek świetnie sobie radzą od 500 milionów lat, dłużej niż niemal wszystkie kręgowce na Ziemi – zauważa.


Stabilność genomu żarłacza białego może tłumaczyć też jego długowieczność i względną odporność na procesy nowotworowe, które mimo większych rozmiarów nie są częstsze niż u człowieka. Podobne znaczenie ma obserwowany u tego rekina zestaw genów przyspieszających procesy gojenia się ran. Te zdolności, dotyczące np. procesów krzepnięcia krwi, mają zapewne kluczowe znaczenie dla legendarnych zdolności  tej ryby przetrwania nawet poważnych zranień.

Niestabilność genomu jest istotnym czynnikiem w przypadku wielu poważnych chorób u człowieka. Teraz już wiemy, że natura opanowała sprytne metody radzenia sobie z nimi, choćby właśnie u tych rekinów – dodaje Shivji. Jego zdaniem, znajomość genomu żarłacza białego może pomóc nam część z tych metod wykorzystać, choćby do walki z rakiem, procesami starzenia, czy przyspieszania gojenia ran.

 

 

 

Źródło: rmf24, PhysOrg