大白鲨是如何获得抗癌能力的?全基因组破译发现进化机制
澎湃新闻 · 2019/02/20
大白鲨体型庞大,身长5到6米,体重可超3吨,寿命可能超过70岁,而其基因组大小是人类的1.5倍。


大白鲨 视觉中国 资料图

一个国际科研团队破解了大白鲨的全基因组,发现这种处于海洋食物链顶端的大型脊椎动物在进化过程中产生的基因序列变化使它获得了一种抗癌能力,其寿命可长达70岁。

领衔该研究的美国诺瓦东南大学和康奈尔大学研究人员18日在美国《国家科学院学报》上发表论文说,大白鲨体型庞大,身长5到6米,体重可超3吨,寿命可能超过70岁,而其基因组大小是人类的1.5倍。理论上说,寿命长久及体型大而造成的细胞数量增加,会在统计学上增加动物患癌的概率。但实际上,大体型动物患癌概率并不比人类更高,这表明它们进化出了抗癌机制。

研究人员发现,大白鲨体内许多与保持基因组稳定相关基因的特定脱氧核糖核酸(DNA)序列发生了变化,这显示了一种分子层面的适应性,又被称为正向选择,是一种基因的防卫机制,可防止DNA损伤累积。DNA损伤累积也被称为“基因组不稳定性”,可导致人类患上癌症和各种老年性疾病。

研究人员在大白鲨与DNA修复、损伤应激和耐受相关的基因上都观察到了这种基因序列的适应性。研究人员认为这种适应性有助于大白鲨形成高效的DNA损伤修复机制,并增加保持基因组稳定的基因丰度。研究显示,这种适应性改进还使大白鲨伤口得以快速愈合和修复。

论文作者之一、诺瓦东南大学海洋生物学教授马哈茂德·斯夫杰说,基因组不稳定性与多种严重人类疾病有关,如今大自然进化出一种聪明的策略,让体型巨大、长寿的鲨鱼保持基因组稳定,解读其背后的信息有助于开发出新的抗癌、治疗老年性疾病及加速伤口愈合的方法。

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