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大白鲨很少患癌症?科学家近期解码了它们的完整基因组

白鲨的基因组庞大而稳定,但无论如何都不意味着消费鲨鱼产品能帮助人类预防癌症

一项 2 月 18 日发表在《美国国家科学院院刊》上的研究宣称完全解码了大白鲨的基因组。该研究由蒙特利湾水利馆、康奈尔大学兽医学院和诺瓦东南大学的“拯救海洋”基金会鲨鱼研究中心合作完成,他们从分别于特拉华州海岸和加利福尼亚海岸发现的两条大白鲨身上采集了 DNA,并由此测序组建了第一个完整的大白鲨基因组 4.63-Gbp。

研究人员发现,这些古老的海洋食物链顶级的捕食者不仅体格庞大(雌性鲨鱼可长至 15 英尺,重达 5000 磅),而且基因组数目也十分庞大。它们的 41 对染色体由超过 46.3 亿个 DNA 碱基对组成,约是人类基因组大小的 1.5 倍——人类有 23 对染色体,包含 30 亿个碱基对。

大白鲨的 4.63-Gbp 基因组包含了 24520 个蛋白质编码基因,重复率为 58.5%, 这一点与人类基因组相似。不过,特别之处在于,白鲨基因组的重复区域由一种叫作 LINEs(long interspersed nuclear elements)的 DNA 片段组成;随着细胞的增殖,LINEs 出现在基因组的不同位置,以促进基因的多样性——对于进化而言,这是有益健康的过程。

通常情况下,由于累积的 DNA 损伤,寿命较长的动物(大白鲨可以活 70 年以上)或体型较大的动物更容易发生有害的细胞突变,这些突变会增加患癌症和其他与年龄增长相关的疾病的风险。不过,大白鲨的高度活跃的基因,一定程度上减少了细胞突变,保持了基因的稳定性。当然,大白鲨并非完全免疫于癌症,去年已有研究在大白鲨身上发现了肿瘤物,但总体而言,它们的癌症发病率仍然相对较低。

白鲨的基因组似乎专门设计用于预防癌症,但这一结论倘若要进一步证实,研究人员称还需要继续通过实验测试。此外,该团队还发现,大白鲨的 DNA 中包含几种有助于血液凝结和肌肉再生的基因,这使得愈合变得更为迅速。

据 The Irish Times 报道,该研究的负责人之一,诺瓦西南大学“拯救海洋”基金会鲨鱼研究中心主任 Mahmood Shivji 博士对新发现的临床应用前景十分乐观:“基因组不稳定是人类的许多严重疾病发生的重要问题。现在,我们发现大自然制定了聪明的策略来维持这些体型庞大、寿命长的鲨鱼的基因组稳定性。从进化奇迹中可以学到很多东西,包括可能有助于对抗癌症和年龄增长所带来的疾病,以及改善人类伤口痊愈的方法。” 当然,这也仍需要进一步的研究。

另一位研究人员,来自康奈尔大学的进化生物学家 Michael Stanhope 则警告说:尽管白鲨可能具有基因适应性以防止它们患上癌症,但这并不意味着消费鲨鱼产品可以防止人类患上癌症——虽然“替代医学”的支持者往往持有此种论调。


题图来源:Pixaby

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