여러 가지 이유로, 백상아리는 자연의 바다에 사는 슈퍼 히어로로 간주되어야합니다. 그들은 크고 강하며 오래 살며 상처를 현저하게 치유 할 수 있으며 암을 거의 겪지 않을 가능성이 높습니다. 그러나이 고대 거인들이 슈퍼 히어로 같은 특성을 가질 수있는 방법은 무엇입니까? 과학자들은 이제 백상아리의 전체 게놈을 해독함으로써 그 질문에 답하기위한 중요한 단계를 밟았습니다.
플로리다 주 노바 사우스 이스턴 대학의 Save Our Seas 재단 상어 연구소와 가이 하비 연구소의 과학자들이 이끄는 국제 연구팀이 백상아리의 게놈을 시퀀싱했습니다.카카로 돈 카카 리아)를 다른 몇몇 척추 동물 종의 게놈과 비교 하였다. 이 팀은 백상어가 왜 바다의 슈퍼 히어로 (또는 통통한 바다 사자 인 경우 슈퍼 빌런)인지 설명 할 수있는 특이한 유전자 특성을 발견했습니다. 그들의 연구는 월요일 (2 월 18 일) 국립 과학 아카데미 (National Academy of Sciences) 저널에 게재되었습니다.
유전 적 안정성이 핵심
백상아리 게놈의 염기 서열 분석은 작은 일이 아니 었습니다. 게놈은 인간 게놈 크기의 약 1.5 배인 463 억 개의 염기쌍 (DNA 사다리의 "폐"를 구성하는 질소 함유 분자)으로 구성되었습니다. 이번 연구에 참여하지 않은 캘리포니아 국립 수산 수산 과학 센터의 해양 분자 생태 학자이자 연구원 인 Dovi Kacev는“정말 놀라운 노력이다.
백상어 게놈의 거의 60 %가 반복되는 유전자 서열로 구성되어 있으며 이는 인간 게놈에서 볼 수있는 것과 유사합니다. 백상어 게놈에서 특별한 점은 반복 된 영역의 많은 부분이 LINE으로 알려진 특수 유전자 그룹의 코드라는 점입니다.
뉴욕 코넬 대학 (Cornell University)의 진화 생물학자인 마이클 스탠 호프 (Michael Stanhope)는“이들은 스스로 복제 한 후 게놈의 여러 위치에 무작위로 재 삽입하고 그 과정에서 복구해야하는 DNA를 이중 가닥으로 나누었다”고 말했다. . Stanhope는 Nova Southeastern University의 보존 생물학자인 Nicholas Marra 및 Mahmood Shivji와 공동 연구를 진행했습니다.
DNA가 자주 끊어지면 게놈이 불안정 해져서 일반적으로 암으로 이어질 수있는 문제를 일으키는 유전 적 돌연변이의 위험이 높아집니다. 그러나 백상아리는 그러한 게놈 불안정성을 피하는 방법으로 진화 한 것으로 보인다.
연구자들은 백상어 게놈에는 DNA 복구 유전자 및 종양 억제 유전자와 같은 유전자 안정성을 유지하는 데 관여하는 많은 유전자가 포함되어 있음을 발견했습니다. 연구자들은 백상어의 안정성 유전자를 다른 척추 동물에서 유사한 유전자와 비교했을 때 백상어에서 이들 유전자에 대한 진화 적 적응의 특정 패턴을 암시하는 유전자 서열의 작은 변화를 발견했다.
스탠 호프 박사는“백상어에서 게놈 안정성을 유지하는 데있어 이들 유전자의 역할을 미세 조정하는 것으로 생각한다”고 말했다.
사람들은 상어가 다른 동물들보다 암 발병률이 훨씬 낮다고 추측했지만 "확실히 말해서 실제 데이터는 많지 않다"고 카 세프는 말했다. 그럼에도 불구하고, 특별히 적응 된 안정성 유전자의 풍부한 존재는 잠재적 인 암 저항성을 설명 할 수있다.
Stanhope 박사는“암을 예방하려면 게놈의 안정성을 유지해야한다”고 말했다. 과도한 돌연변이가 축적되면 암이 발생하지만 상어 게놈은이를 막기 위해 특별히 고안된 것 같습니다. "이것은 실제로 알기 위해 실험실에서 테스트해야 할 것들"이라고 그는 말했다.
스탠 호프는 백상아리는 암을 예방하기 위해 유전자 적응이있을 수 있지만 상어 제품을 섭취하는 것이 "대체 의학"의 지지자들이 주장하는 내용에도 불구하고 암을 예방할 수 있다는 것을 의미하지는 않는다.
그리고 다른 특별한 능력들 ...
유전학은 백상어의 또 다른 강점 중 하나 인 빠른 치유 능력을 설명 할 수도 있습니다. 연구팀은 척추 상처 치료 과정에서 중요한 역할을하는 것으로 알려진 여러 백상어 유전자를 발견했다. 그리고 안정성 유전자와 유사하게, 백상어의 상처 치유 유전자는 동일한 종류의 진화론 적 선택 압력 하에서이 유익한 특성의 수가 증가하는 경향이 있음을 의미합니다.
스탠 호프 교수는“백상어에서 상처 치유와 게놈 안정성 유전자를위한 유전자가 풍부하게 발견되었다”고 밝혔다. 즉, 백상어 게놈은 다른 척추 동물 게놈에서 볼 수있는 것과 비교하여 이러한 유형의 유전자의 비율이 더 높습니다.
이 팀은 백악기의 수많은 슈퍼 상어 능력을 담당 할 수있는 많은 유전자를 발견했지만, 게놈에 의해 명확하게 설명되지 않은 한 가지 특징 인 상어의 민감한 스니퍼가있었습니다.
상어는 예리한 냄새가 나는 것으로 알려져 있으므로 연구자들은 다른 후각 수용체 (OR) 유전자를 찾을 것으로 예상했는데,이 유전자는 다른 척추 동물의 효과적인 분열을 담당하는 유전자입니다. 그러나 백상어 게놈에는이 유전자들 중 예외적으로 적은 유전자가 포함되어있었습니다. 연구자들은 대신 vomeronasal 유전자라고 불리는 또 다른 범주의 유전자를 발견했습니다. 이 유전자들은 또한 냄새의 인식에 관여 할 수 있지만 일반적으로 OR 유전자만큼 풍부하지는 않다고 Stanhope는 말했다. 그러나 백상어 게놈에는 12 개 이상의 vomeronasal 유전자가 존재하기 때문에 연구자들은이 유전자가 백상어에서 냄새 인식을 유발할 수 있다고 제안했다.
Kacev는“우리는 여전히 표면을 긁고있는 지점에 있지만이 게놈 시퀀스를 사용하면 이러한 질문을보다 자세하게 해결할 수있는 출발점이됩니다. 이 연구는 의심 할 여지없이 다른 종에 대한 질문에 답하는 데 도움이 될 것이라고 그는 덧붙였다. "백상어의 게놈을 이해하는 것은 백상어에게 중요 할뿐만 아니라 관련 종을 이해하는 비계 또는 도약 점입니다."
백상아리는 세계에서 가장 잘 알려진 해양 생물 중 하나이지만 사람들이 두려움과 탐욕에서 계속 사냥하면서 사람들은 어려움을 겪고 있습니다. Kacev는“사람들은 영화와 TV 쇼에 묘사 된 이미지를 이러한 킬링 머신으로 묘사하고있다. 그러나 현실은 상어가 인간을 죽이는 것보다 인간이 훨씬 더 많은 상어를 죽이는 것입니다.
스탠 호프 대변인은“인간은 어리 석고 가짜 약의 이유로 상어 지느러미 수프와 비극적 인 모든 종류의 이유로 매년 전세계에서 수백만의 상어를 죽인다. 연구자들은 그들의 연구가 더 많은 사람들이이 고대 척추 동물이 얼마나 특별한지를 깨닫는 데 도움이되기를 희망합니다.
스탠 호프 박사는“사람들이이 동물들의 현저하고 생물학적 인 적응을 인식하고 결과적으로 그들에게 더 큰 감사를 표하기를 바란다”고 말했다.
