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摘要:研究小组发现了大量不同寻常的基因特征,这可能解释了为什么白鲨是海洋中的超级英雄。的遗传稳定性是关键测序大白鲨基因组的任务并不小——基因组由46.3亿碱基对组成,大约是人类基因组的1.5倍。白鲨基因组的特殊之处在于,这些重复区域中有许多是一组特殊基因的编码,这些基因被称为线。
由于多种原因,大白鲨应该被认为是大自然中居住在海洋中的超级英雄——它们又大又强壮,寿命长,可以非常快地愈合伤口,甚至很可能它们很少得癌症。但这些古老的巨人怎么可能有这么多像超级英雄的特质呢?科学家们现在通过解码大白鲨的整个基因组,朝着回答这个问题迈出了重要的一步。
一个由拯救海洋基金会鲨鱼研究中心和佛罗里达州东南大学盖伊哈维研究所的科学家们领导的国际研究小组对大白鲨的基因组进行了测序大白鲨(Carcharodon carcharias)的基因组,并与其他几种脊椎动物的基因组进行了比较。研究小组发现了大量不同寻常的基因特征,这可能解释了为什么白鲨是海洋中的超级英雄(如果你是一头丰满的海狮,那就是超级反派)。他们的研究发表在周一(2月18日)的《美国国家科学院学报》上。
的遗传稳定性是关键测序大白鲨基因组的任务并不小——基因组由46.3亿碱基对(构成DNA阶梯“阶梯”的含氮分子)组成,大约是人类基因组的1.5倍。”这是一项令人印象深刻的努力,”多维卡切夫说,他是一位海洋分子生态学家,也是加利福尼亚州国家海洋渔业服务西南渔业科学中心的研究员,没有参与这项研究。[图片库:大白鲨]
近60%的白鲨基因组由重复的基因序列组成,这与人类基因组中所看到的相似。白鲨基因组的特殊之处在于,这些重复区域中有许多是一组特殊基因的编码,这些基因被称为线。
“这些线复制它们自己,然后在基因组中的不同位置随机插入,在这个过程中它们在需要修复的DNA中造成双链断裂,纽约康奈尔大学的进化生物学家迈克尔斯坦霍普说。斯坦霍普与尼古拉斯·马拉和新南威尔士东南大学的保护生物学家马哈茂德·希夫吉共同领导了这项研究。
这些DNA中的频繁断裂使得基因组不稳定,这通常会导致更高的问题,导致基因突变,最终导致癌症。但是,白鲨似乎已经进化出一种避免这种基因组不稳定的 ... 。
研究人员发现,白鲨基因组中含有许多维持遗传稳定性的基因,如DNA修复基因和肿瘤抑制基因。当研究人员将白鲨的稳定基因与其他脊椎动物的类似基因进行比较时,他们发现基因序列中的微小变化表明,这些基因在白鲨中具有特定的进化适应模式。
认为它微调了这些基因在维持基因组稳定中的作用“白鲨,”斯坦霍普说,
人们推测鲨鱼的癌症发病率比其他动物要低得多,但是“没有太多的真实数据可以肯定地说,”Kacev说。尽管如此,大量特别适应的稳定基因的存在可以解释潜在的癌症抵抗。
“如果你想预防癌症,你需要保持你的基因组的稳定,”斯坦霍普说,这意味着要避免基因突变。过量突变的积累会导致癌症,但鲨鱼基因组似乎是专门为防止这种情况而设计的。”他说:“这些都是我们必须在实验室里测试的,但是,要真正知道,虽然白鲨可能有一种基因适应能力来防止它们得癌症,但这并不意味着康森
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