Iz mnogih razloga, velike bijele morske pse treba smatrati prirodnim superherojima u oceanima - oni su veliki i snažni, žive duge živote, mogu brzo zacijeliti rane, a čak je vjerojatno i da rijetko dobiju rak. Ali kako je moguće da ti drevni divovi imaju toliko osobina nalik superheroju? Znanstvenici su sada poduzeli veliki korak ka odgovoru na to pitanje dešifriranjem cijelog genoma velike bijele morske pse.
Međunarodni tim istraživača na čelu sa znanstvenicima istraživačkog centra Fonda Save Our Seas i istraživačkog instituta Guy Harvey na Sveučilištu Nova Jugoistočna država na Floridi sekvencionirao je genom velike bijele morske pse (Carcharodon carcharias) i usporedio ga s genima nekoliko drugih kralježnjaka. Tim je otkrio mnoštvo neobičnih genetskih karakteristika koje bi mogle objasniti zašto su bijeli morski psi superheroji (ili supervilaji, ako ste debeli morski lav) mora. Njihova je studija objavljena na mreži u ponedjeljak (18. veljače) u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.
Genetska stabilnost je ključna
Sekvenciranje genoma velike bijele morske pse nije bio mali zadatak - genom se sastojao od 4,63 milijardi baznih parova (molekule koje sadrže dušik koji čine "trake" DNK ljestvice), što je otprilike 1,5 puta veće od ljudskog genoma. "To je prilično impresivan napor", rekao je Dovi Kacev, morski molekularni ekolog i istraživač Nacionalnog znanstvenog centra za ribarstvo na jugoistoku u Kaliforniji, koji nije bio uključen u studiju.
Gotovo 60 posto genoma bijele morske pse sastojalo se od opetovanih genetskih sekvenci, što je slično onome što se vidi u ljudskom genomu. Ono što je posebno posebno kod genoma bijele morske pse je to što su mnoge od tih opetovanih regija kodovi za posebnu skupinu gena poznatih kao LINE.
"Oni prave kopije sebe, a zatim se nasumično ubacuju na raznim mjestima genoma. U tom procesu čine dvolančane provale u DNK koje je potrebno popraviti", rekao je Michael Stanhope, evolucijski biolog sa Sveučilišta Cornell u New Yorku , Stanhope je vodio studiju s Nicholasom Marrom i Mahmoodom Shivjijem, konzervatorskim biolozima na Sveučilištu Nova Jugoistočna Europa.
Česti prekidi DNK čine genom nestabilnim, što obično dovodi do većeg rizika genetskih mutacija koje uzrokuju problem i koje mogu na kraju dovesti do raka. No, čini se da su bijeli morski psi razvili način da izbjegnu takvu genomsku nestabilnost.
Istraživači su otkrili da genom bijele morske pse sadrži puno gena odgovornih za održavanje genetske stabilnosti - stvari poput gena za obnavljanje DNK i gena koji suzbijaju tumor. A kada su istraživači usporedili gene stabilnosti bijele morske pse s analognim genima kod drugih kralježnjaka, otkrili su male promjene u genskom nizu koje sugeriraju specifičan obrazac evolucijske prilagodbe ovih gena kod bijelih morskih pasa.
"Zamislite to kao precizno prilagođavanje uloge ovih gena u održavanju stabilnosti genoma u bijeloj morskoj psi", rekao je Stanhope.
Ljudi nagađaju da morski psi imaju mnogo nižu stopu raka od ostalih životinja, ali "nema puno stvarnih podataka koji bi to sa sigurnošću mogli reći", rekao je Kacev. Unatoč tome, obilna prisutnost posebno prilagođenih gena za stabilnost mogla bi objasniti potencijalnu otpornost na rak.
"Ako želite spriječiti rak, morate održati stabilnost svog genoma", rekao je Stanhope, što znači izbjegavanje genetskih mutacija. Akumulacija viška mutacija dovodi do raka, ali čini se da je genom morskih pasa posebno dizajniran da to spriječi. "Ali to bi bile stvari koje bismo morali testirati u laboratoriju, da bismo doista znali", rekao je.
Stanhope je također upozorio da, iako bijele morske pse mogu imati genetsku prilagodbu kako bi spriječile da dobiju rak, to ne znači da konzumiranje proizvoda od morskih pasa može spriječiti čovjeka da ne dobije rak, usprkos onome što zagovornici "alternativne medicine" mogu tvrditi.
I njihove druge posebne sposobnosti ...
Genetika također može objasniti još jednu od supermoći bijelog morskog psa: sposobnost brzog zacjeljivanja. Tim je otkrio nekoliko gena bijelih morskih pasa za koje se zna da igraju važnu ulogu u procesima zacjeljivanja rana na kralježnjacima. I, slično genima za stabilnost, geni za zacjeljivanje rana u bijeloj morski psi bili su pod istim vrstama pozitivnih tlaka selektivne evolucije, što znači da postoji tendencija porasta broja ovih korisnih osobina.
"Također smo pronašli obogaćivanje gena i za zacjeljivanje rana i za postojanost gena u bijeloj morskoj psi u usporedbi s drugim kralješnjacima", rekao je Stanhope. Drugim riječima, genom bijele morske pse ima veći udio ovih vrsta gena u usporedbi s genima kralježnjaka.
Dok je tim otkrio niz gena koji su možda odgovorni za mnoge sposobnosti super-morskih pasa velike bijele osobe, postojala je jedna karakteristika koju genom nije jasno objasnio: morski pas osjetljiv na nju.
Morski psi su poznati po tome što imaju oštar smisao mirisa, pa su istraživači očekivali da će pronaći brojne gene za olfaktorni receptor (OR) koji su geni odgovorni za učinkovite šnoze drugih kralježnjaka. Ali genom bijele morske pse je sadržavao iznimno malo tih gena. Umjesto toga, istraživači su otkrili drugu kategoriju gena, nazvanu vomeronazalni geni. Ti geni mogu biti uključeni u percepciju mirisa, ali oni obično nisu tako obilni kao geni ILI, rekao je Stanhope. Međutim, u genomu bijelih morskih pasa postoji više od desetak vomeronazalnih gena, pa su istraživači sugerirali da možda ti geni pokreću percepciju mirisa u bijeloj morskoj psi.
"Još uvijek smo ovdje na mjestu gdje grebamo po površini, ali postojanje ove sekvence genoma daje nam polazište za detaljnije rješavanje ovih pitanja", rekao je Kacev. Ovo će istraživanje nesumnjivo pomoći odgovoriti i na pitanja o drugim vrstama, dodao je. "Razumijevanje genoma bijelog morskog psa nije važno samo za bijelu morsku psiju, već je to skela ili točka skoka za razumijevanje srodnih vrsta."
Veliki bijeli morski psi jedno su od najpoznatijih svjetskih morskih stvorenja, ali njihova se populacija bori jer ih ljudi i dalje love iz straha i pohlepe. "Ljudi imaju ove slike o kojima se prikazuju u filmovima i TV emisijama kao da su to mašine za ubijanje", rekao je Kacev. Ipak, realnost je da ljudi ubijaju daleko više morskih pasa nego morski psi.
"Ljudi svake godine u cijelom svijetu ubiju mnoge, milione morskih pasa iz blesavih, lažnih razloga lijekova; zbog supa od morskih pasa i svih vrsta razloga koji su samo tragični", rekao je Stanhope. Istraživači se nadaju da njihova studija pomaže većini ljudi da shvate koliko su ovi drevni kralješnjaci posebni.
"Nadam se da će ljudi prepoznati izvanredne, biološke prilagodbe ovih životinja i kao posljedica toga imati veće uvažavanje za njih", rekao je Stanhope.
