מסיבות רבות ומגוונות, כרישים לבנים גדולים צריכים להיחשב כגיבורי העל השוכנים בים - הם גדולים וחזקים, חיים חיים ארוכים, יכולים לרפא את הפצעים שלהם בצורה מהירה להפליא, ואפילו סביר שהם לעתים נדירות חולים בסרטן. אבל איך יתכן שלענקיות העתיקות הללו יש כל כך הרבה תכונות דמויות גיבורי על? מדענים עשו כעת צעד חשוב לקראת תשובה לשאלה זו על ידי פענוח הגנום כולו של הכריש הלבן הגדול.
צוות חוקרים בינלאומי שהובל על ידי מדענים במרכז המחקר לחקר הכרישים Save Our Seas ובמכון המחקר גיא הארווי באוניברסיטת נובה דרום-מזרח בפלורידה, תפס את הגנום של הכריש הלבן הגדולקרצ'ריות קרצ'רודון) והשווה אותו לגנום של כמה מינים אחרים של חוליות. הצוות גילה שפע של מאפיינים גנטיים יוצאי דופן שעשויים להסביר מדוע כרישים לבנים הם גיבורי העל (או מפקחים, אם אתה אריה ים שמנמן) של הים. המחקר שלהם פורסם ברשת ביום שני (18 בפברואר) בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences.
יציבות גנטית היא המפתח
רצף הגנום הגדול של הכריש הלבן לא היה משימה קטנה - הגנום הורכב מ -4.63 מיליארד זוגות בסיס (המולקולות המכילות חנקן המרכיבות את "תלתלי" סולם הדנ"א), שהם בערך פי 1.5 מגודל הגנום האנושי. "זה מאמץ מרשים למדי", אמר דובי קאסב, אקולוג וחוקרי מולקולרי ימי במרכז הלאומי לשירותי הדייג בים דרום מערבי למדעי הדייג בקליפורניה, שלא היה מעורב במחקר.
כמעט 60 אחוז מגנום הכריש הלבן כלל רצפים גנטיים חוזרים, הדומים למה שנראה בגנום האנושי. המיוחד בגנום הכריש הלבן היה שרבים מאותם אזורים חוזרים הם קודים לקבוצה מיוחדת של גנים המכונים LINEs.
מיכאל סטנהופ, ביולוג אבולוציוני מאוניברסיטת קורנל בניו יורק, אמר מיכאל סטנהופ, ביולוג אבולוציוני באוניברסיטת קורנל בניו יורק, "אלה מעתיקים מעצמם ואז נכנסים שוב לאקראי במקומות שונים בגנום. בתהליך הם מבצעים הפסקות גדולות כפולות ב- DNA שצריך לתקן. . סטנפופ הוביל את המחקר יחד עם ניקולס מארה ומחמוד שיווג'י, ביולוגים לשימור מאוניברסיטת נובה דרום-מזרח.
ההפסקות התכופות של ה- DNA הופכות את הגנום לבלתי יציב, מה שמוביל בדרך כלל לסיכון גבוה יותר למוטציות גנטיות גורמות לבעיות שעלולות בסופו של דבר להוביל לסרטן. אולם נראה כי כרישים לבנים פיתחו דרך להימנע מחוסר יציבות גנומית שכזו.
החוקרים מצאו כי הגנום הכריש הלבן הכיל הרבה גנים האחראים על שמירת היציבות הגנטית - דברים כמו גנים לתיקון DNA וגנים המדכאים גידולים. וכשהחוקרים השוו בין גני היציבות של הכריש הלבן לבין גנים אנלוגיים אצל חוליות אחרות, הם מצאו שינויים קטנים ברצף הגנים המצביעים על דפוס ספציפי של הסתגלות אבולוציונית לגנים אלה אצל כרישים לבנים.
"חשבו על זה ככוונון עדין של התפקיד של הגנים הללו בשמירה על יציבות הגנום בכריש הלבן," אמר סטנהופ.
אנשים השערו כי בכרישים יש שיעור סרטן נמוך בהרבה מבעלי חיים אחרים, אבל "אין הרבה נתונים אמיתיים לומר זאת בוודאות", אמר קאסב. עם זאת, הנוכחות השופעת של גני יציבות המותאמים במיוחד יכולה להסביר את העמידות הפוטנציאלית לסרטן.
"אם אתה רוצה למנוע סרטן, אתה צריך לשמור על יציבות הגנום שלך," אמר סטנהופ, שמשמעותו הימנעות ממוטציות גנטיות. הצטברות של עודפי מוטציות מובילה לסרטן, אך נראה כי גנום הכריש תוכנן במיוחד כדי למנוע זאת. "אלה דברים שנצטרך לבדוק במעבדה, עם זאת, לדעת באמת", אמר.
סטנהופ הזהיר גם כי בעוד שכרישים לבנים עשויים להסתגל גנטי כדי למנוע מהם לחלות בסרטן, אין זה אומר שצריכת מוצרי כריש עלולה למנוע מאדם לחלות בסרטן, למרות מה שיטענת תומכי "הרפואה האלטרנטיבית".
והיכולות המיוחדות האחרות שלהם ...
גנטיקה עשויה להסביר גם עוד מעצמות העל של הכריש הלבן: יכולת להחלים במהירות. הצוות גילה כמה גנים כרישים לבנים שידועים כמלאים תפקידים חשובים בתהליכי ריפוי פצעים של חוליות. ובדומה לגני היציבות, הגנים המרפאים פצעים בכריש הלבן היו תחת אותו סוג של לחצי סלקציה אבולוציונית חיובית, כלומר יש נטייה למספר התכונות המועילות הללו לעלות.
"מצאנו גם העשרה של גנים הן עבור ריפוי פצעים והן של גנים ליציבות הגנום בכריש הלבן בהשוואה לחוליות אחרות", אמר סטנהופ. במילים אחרות, לגנום הכריש הלבן יש שיעור גבוה יותר של סוגים אלה של גנים לעומת מה שנראה בגנומים אחרים של חוליות.
בעוד שהצוות גילה מספר גנים שעשויים להיות אחראיים לרבים מהיכולות של הכריש העל של הלבן הגדול, הייתה תכונה אחת שלא הוסבר בבירור מהגנום: הרחרח הרגיש של הכריש.
כרישים ידועים כבעלי חוש ריח נוקב, ולכן החוקרים ציפו למצוא גנים רבים של קולטני הריח (OR), שהם הגנים האחראיים לשנזים יעילים של חוליות אחרות. אולם הגנום הכריש הלבן הכיל מעט מאוד מהגנים הללו. מה שמצאו החוקרים במקום זאת היה קטגוריה אחרת של גנים, המכונים גנים vomeronasal. גנים אלה יכולים להיות מעורבים גם בתפיסת הריח, אך הם בדרך כלל אינם בשפע כמו גנים OR, אמר סטנהופ. בגנום הכריש הלבן, לעומת זאת, ישנם יותר מתריסר גנים מסוג ווומרונאסל, ולכן החוקרים הציעו שאולי הגנים הללו מניעים את תפיסת הריח בכריש הלבן.
"עדיין אנו נמצאים בנקודה בה אנו מגרדים את פני השטח, אך העובדה שרצף הגנום הזה נותן לנו נקודת התחלה להתייחס לשאלות אלה ביתר פירוט," אמר קאסב. מחקר זה ללא ספק יסייע לענות על שאלות על מינים אחרים, הוסיף. "הבנת הגנום של הכריש הלבן אינה חשובה רק לכריש הלבן, אלא מדובר בפיגום או נקודת קפיצה כדי להבין מינים קשורים."
כרישים לבנים גדולים הם אחד היצורים הימיים המוכרים ביותר בעולם, אך אוכלוסיותיהם נאבקות כאשר אנשים ממשיכים לצוד אותם מפחד ותאוות בצע. "יש לאנשים את התמונות האלה שמוצגות בסרטים ותכניות טלוויזיה כמכונות ההרג האלה", אמר קאסב. עם זאת, המציאות היא שבני אדם הורגים הרבה יותר כרישים מאשר כרישים הורגים בני אדם.
"בני אדם הורגים רבים, מיליוני כרישים רבים מדי שנה ברחבי העולם מסיבות רפואיות מטופשות ומזויפות; בגלל מרק סנפיר כריש וכל מיני סיבות פשוט טרגיות," אמר סטנהופ. החוקרים מקווים שהמחקר שלהם עוזר לאנשים רבים להבין כמה מיוחדים הם בעלי חוליות קדומים אלה.
"אני מקווה שאנשים יכירו את ההסתגלות הביולוגית המופלאה של בעלי החיים האלה וכתוצאה מכך, יש להם הערכה גדולה יותר אליהם", אמר סטנהופ.
