DYKNYHETER
Hur stora vita kunde rädda liv
Bild: Byron Dilkes.
Den kompletta uppsättningen DNA, eller genomet, från den stora vithajen har avkodats av ett forskarteam – och de tror att deras fynd kan ha stora konsekvenser i sökandet efter ett botemedel mot cancer och effektivare sårläkning hos människor.
Vithajens genom, som visade sig vara 150 % större än människors, har avslöjat många genetiska anpassningar som kan förklara den evolutionära framgången för stora, långlivade hajar.
19 februari 2019
Forskningen leddes av amerikanska forskare från Nova Southeastern Universitys Save Our Seas Foundation Shark Research Center i Florida, Guy Harvey Research Institute (GHRI), Cornell Universitys College of Veterinary Medicine och Monterey Bay Aquarium, och involverade även ett antal internationella vetenskapliga organ. .
När forskarna jämförde det avkodade genomet med det hos andra ryggradsdjur, inklusive valhajar och människor, fann forskarna "slående förekomster" av specifika DNA-sekvensförändringar relaterade till att upprätthålla de genetiska försvarsmekanismerna som motverkar en ansamling av skador på DNA.
Denna "genomstabilitet" var resultatet av anpassning av gener kopplade till DNA-reparation, skadesvar och skadetolerans.
"Genominstabilitet", det motsatta fenomenet orsakat av ackumulerade DNA-skador, är känt för att predisponera människor för cancer och åldersrelaterade sjukdomar.
"Det fanns inte bara ett förvånansvärt stort antal genomstabilitetsgener som innehöll dessa adaptiva förändringar, utan det fanns också en anrikning av flera av dessa gener, vilket framhävde vikten av denna genetiska finjustering i vithajen," sa Mahmood Shivji. chef för Shark Research Center och GHRI, som ledde studien tillsammans med Michael Stanhope från Cornell.
Det faktum att vithajar delar många av de nyckelgenomstabilitetsanpassningar som tidigare hittats hos valhajar ansågs vara signifikant. Större organismer förväntas normalt ha större risk för cancer bara genom att ha fler celler, men vithajar och valhajar verkar ha utvecklat överlägsna cancerskyddande förmågor.
"Att avkoda vithajens genom ger vetenskapen en ny uppsättning nycklar för att låsa upp kvardröjande mysterier om dessa fruktade och missförstådda rovdjur - varför hajar har frodats i cirka 500 miljoner år, längre än nästan alla ryggradsdjur på jorden", säger Dr Salvador Jorgensen från Monterey Bay Aquarium.
Det avkodade genomet avslöjade också andra spännande evolutionära anpassningar.
"Vi hittade positiva selektions- och geninnehållsanrikningar som involverade flera gener knutna till några av de mest fundamentala vägarna för sårläkning, inklusive i en nyckelgen för blodkoagulering," sade Stanhope och tillade att anpassningarna "kan ligga till grund för hajarnas framstående förmåga att läka effektivt från även stora sår”.
"Genominstabilitet är mycket viktigt fråga vid många allvarliga mänskliga sjukdomar; nu finner vi att naturen har utvecklat smarta strategier för att upprätthålla stabiliteten hos genomen i dessa stora, långlivade hajar, säger Shivji.
"Det finns fortfarande massor att lära av dessa evolutionära underverk, inklusive information som potentiellt kommer att vara användbar för att bekämpa cancer och åldersrelaterade sjukdomar, och förbättra sårläkningsbehandlingar hos människor, när vi upptäcker hur dessa djur gör det."
Studien, som också förväntas hjälpa till med bevarandet av vithajar och relaterade hajar, publiceras i Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA.
