Lielo balto haizivju genoms atšifrēts

Zemūdens fotoattēls ar lielu haizivi zilā ūdenī ar vairākām haizivīm fonā.

Lielā baltā haizivs, Gvadalupes sala, Meksika. Attēls caurTerijs Goss/Wikimedia Commons.

Palīdziet ForVM turpināt! Lūdzu, ziedojiet visu iespējamo mūsu ikgadējai pūļa finansēšanas kampaņai.

Svarīgs solis ceļā uz bioloģijas izpratnilielā baltā haizivs, viss tā genoms tagad ir detalizēti atšifrēts.

Ikoniskais plēsējs - kurasenčidatēts ar vairāk nekā 400 miljoniem gadu-ir slavens ne tikai ar savu lielo izmēru (līdz 20 pēdām vai 6,1 metriem) un niknumu, bet arī ar brūču dzīšanas spējām, ilgu kalpošanas laiku (70 nepāra gadi) un zemiem vēzis.

Jaunais pētījums,publicēts2019. gada 19. februārīrecenzētsžurnālsNacionālās Zinātņu akadēmijas raksti, salīdzināja baltā genomu ar dažādu citu mugurkaulnieku, tostarp milzu vaļu haizivju un cilvēku, genomiem. Izrādās, ka lielā baltā genoms ir milzīgs - tiem ir 41 pāris hromosomu, salīdzinot ar mūsu 23 -, un pētnieki saka, ka to genoma atšifrēšana varētu palīdzēt atklāt ģenētiskās izmaiņas, kas ir haizivju evolūcijas panākumu pamatā.

Pētnieki saka, ka šī informācija varētu palīdzēt saglabāt lielos baltos un citas haizivis - no kurām daudzās populācijas strauji samazinās pārmērīgas zvejas dēļ - un arī cilvēkus.Salvadors Jorgensens, Monterejas līča akvārija vecākais pētnieks, ir pētījuma līdzautors. Viņš teica apaziņojums, apgalvojums:

Baltās haizivs genoma atšifrēšana nodrošina zinātnei jaunu atslēgu komplektu, lai atklātu aizkavētos noslēpumus par šiem baidītajiem un pārprastajiem plēsējiem - kāpēc haizivis ir uzplaukušas apmēram 500 miljonus gadu, ilgāk nekā gandrīz visi mugurkaulnieki uz zemes.



haizivs galvas tuvplāns, plaši atvērta mute, sarkanas smaganas un trīsstūrveida zobi.

Liela baltā haizivs iekoda vaļa liemeni. Foto caur C. Fallows.

Thepētnieki atklāja

… Pārsteidzoši specifisku DNS secību izmaiņu gadījumi, kas norāda uz molekulāro adaptāciju (pazīstama arī kā pozitīva atlase) daudzos gēnos, kuriem ir svarīga loma genoma stabilitātes saglabāšanā - ģenētiskie aizsardzības mehānismi, kas novērš sugas DNS bojājumu uzkrāšanos, tādējādi saglabājot genomu.

Šīs adaptīvās secības izmaiņas tika konstatētas gēnos, kas cieši saistīti ar DNS labošanu, DNS bojājumu reakciju un DNS bojājumu toleranci, starp citiem gēniem. Ir labi zināms, ka pretēja parādība, genoma nestabilitāte, kas rodas no uzkrātajiem DNS bojājumiem, predisponē cilvēkus daudziem vēža veidiem un ar vecumu saistītām slimībām.

Jaunā genoma karte atklāj, ka lielajām baltajām haizivīm ir ne tikai šo genoma stabilizējošo DNS labošanas mehānismu koda gabali, bet arī gēnu pielāgojumi audzēja nomākšanai.Maikls Stanhope, no Kornela Universitātes Veterinārmedicīnas koledžas, ir pētījuma līdzautore. StanhopestāstījaVadu:

Izpratne par to, kā šie gēni varētu inokulēt šos dzīvniekus no vēža, varētu būt milzīgs ieguvums cilvēkiem.

Haizivju genomi arī atklāja intriģējošus evolūcijas pielāgojumus gēnos, kas saistīti ar brūču dzīšanas ceļiem. Haizivis ir pazīstamas ar iespaidīgi ātru brūču dzīšanu. Stanhopeteica:

Mēs atklājām pozitīvu atlasi un gēnu satura bagātināšanu, iesaistot vairākus gēnus, kas saistīti ar dažiem svarīgākajiem brūču dzīšanas ceļiem, tostarp galvenajā asins recēšanas gēnā. Šie pielāgojumi, kas saistīti ar brūču dzīšanas gēniem, var būt pamatā haizivju varenai spējai efektīvi dziedēt pat no lielām brūcēm.

Pētnieki saka, ka viņi tikko ir izpētījuši “aisberga galu” attiecībā uz balto haizivju genomu.Mahmood Shivjiir pētījuma līdzautore un direktore Nova Dienvidaustrumu universitātes fondā Glābiet mūsu jūras haizivju izpētes centrā. Šivjiteica:

Genoma nestabilitāte ir ļoti svarīgs jautājums daudzu nopietnu cilvēku slimību gadījumā; tagad mēs atklājam, ka daba ir izstrādājusi gudras stratēģijas, lai saglabātu genomu stabilitāti šajās lielās, ilgstošās haizivīs. No šiem evolūcijas brīnumiem vēl ir daudz ko mācīties, tostarp informāciju, kas, iespējams, būs noderīga, lai apkarotu vēzi un ar vecumu saistītas slimības un uzlabotu brūču dzīšanas ārstēšanu cilvēkiem, jo ​​mēs atklājam, kā šie dzīvnieki to dara.

Zem haizivs skata redzams balts vēders, spuras melni galiņi un melna aste.

Nepilngadīgā baltā haizivs Monterejas līča akvārijā. Foto caur Rendiju Vailderu/Stenfordas universitāti.

Apakšējā līnija: Pētnieki ir kartējuši lielās baltās haizivs genomu.

Avots: Baltās haizivs genoms atklāj senus elastmozaru pielāgojumus, kas saistīti ar brūču dzīšanu un genoma stabilitātes saglabāšanu

Via Nova Dienvidaustrumu universitāte