Prima secvențiere completă a genomului unui rechin din Groenlanda a dezvăluit indicii genetice despre modul în care aceste animalele evită cancerul și trăiesc sute de ani, deschizând drumul spre o mai bună înțelegere a bolilor legate de vârstă la oameni, conform unui studiu realizat de cercetători de la Universitatea din Tokyo și publicat pe 19 mai în revista PNAS, transmite marți Live Science.
Rechinii de Groenlanda (Somniosus microcephalus) cresc de obicei până la aproximativ 4 – 5 metri și trăiesc vieți îndelungate în oceanele Atlantic de Nord și Arctic. Se știu puține lucruri despre acești rechini, parțial pentru că trăiesc la adâncimi de până la 2,65 kilometri. Se estimează că trăiesc până la aproximativ 400 de ani și nu ajung la maturitate până la vârsta de aproximativ 150 de ani, ceea ce îi face vertebratele cu cea mai lungă viață din lume.
Coordonatorul noului studiu, Shigeharu Kinoshita, chimist specializat în pești la Universitatea din Tokyo, și de colegii săi au descoperit aproape întreaga secvență – 96,7% – a genomului unui rechin din Groenlanda. În studiul lor, cercetătorii au descoperit o multitudine de gene care ar putea fi legate de longevitatea rechinilor.
Printre descoperirile cheie s-au numărat modificările genetice legate de substituțiile unice de aminoacizi din ”proteinele histonice de legătură”, o serie de proteine care înfășoară și compactează ADN-ul. Aceste modificări pot stabiliza structura cromatinei rechinilor, amestecul de ADN și proteine care alcătuiește cromozomii. Acest lucru, la rândul său, poate ajuta la suprimarea acumulării de leziuni ale ADN-ului pe parcursul duratei de viață excepțional de lungi a rechinilor, a declarat Kinoshita pentru Live Science prin e-mail.
Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că familiile de gene legate de răspunsurile imune și căile de reparare a ADN-ului au fost extinse în genomul rechinului. Această descoperire, a spus Kinoshita, susține ideea că repararea eficientă a leziunilor și reglarea sistemului imunitar sunt componente cheie atât ale longevității, cât și ale rezistenței la cancer.
O a treia descoperire care oferă indicii despre longevitatea rechinilor a fost extinderea marcată a genelor feritinei, proteină implicată în depozitarea și reglarea fierului. Această expansiune genetică sugerează că rechinii au o capacitate sporită de a controla metabolismul fierului și de a limita stresul oxidativ, care poate deteriora ADN-ul și poate duce la cancer. De asemenea, ar putea însemna că restricționează un mecanism numit feroptoză, o formă de moarte celulară programată dependentă de fier.
”Analizele noastre genomice au dezvăluit multiple dovezi care indică o stabilitate sporită a genomului și o rezistență la stres la rechinul de Groenlanda”, a spus Kinoshita. ”Longevitatea extremă este probabil guvernată nu de o singură genă, ci de schimbări coordonate în mai multe sisteme biologice, inclusiv stabilitatea genomului, metabolismul fierului, funcția imunitară și rezistența la stres”, a spus el, adăugând că studiul ar putea informa cercetarea privind îmbătrânirea umană și bolile legate de vârstă.
Caracteristicile legate de creșterea imunității, rezistența la cancer, repararea ADN-ului și stabilitatea cromatinei pot ajuta la explicarea duratei de viață extreme a rechinului, a declarat Dorota Skowronska-Krawczyk, fiziolog și biofizician la Universitatea din California, Irvine, care a arătat recent cum genele asociate cu repararea ADN-ului din retină pot ajuta la menținerea vederii clare a rechinului din Groenlanda pe parcursul vieții sale lungi. ”Acest lucru ar putea fi legat de longevitate și rezistența la cancer, dar vor fi necesare studii funcționale pentru a testa direct această idee”, a spus Skowronska-Krawczyk, care nu a fost implicată în cercetare.
Lucrări anterioare au sugerat că metabolismul rechinilor rămâne stabil pe tot parcursul vieții lor, ceea ce a fost invocat ca un alt motiv pentru longevitatea lor neobișnuită.
Aaron MacNeil, biolog la Universitatea Dalhousie din Nova Scoția, care nu a fost implicat în cercetare, a declarat pentru Live Science că rezultatele susțin ideea că rechinii sunt deosebit de longevivi. Dar MacNeil este sceptic cu privire la estimarea vârstei de 400 de ani, care se bazează pe urmele izotopilor radiocarbon lăsate de testele cu bombe nucleare din Războiul Rece, observate în ochii rechinilor. Cristalinul ocular crește în straturi, așa că a vedea unde se află izotopul în straturi oferă un punct fix în timp care ajută la evaluarea vârstei animalelor.
Amestecarea lentă a diferitelor straturi ale oceanului în adâncurile reci unde trăiesc rechinii din Groenlanda înseamnă că ar putea dura mai mult până când radiocarbonul bombei ajunge în adâncurile mării și, prin urmare, estimarea vârstei pentru rechini ar putea fi prea mare. ”Dar știm că trăiesc extrem de mult – cel puțin 200 de ani”, a spus MacNeil.
