Çok sayıda nedenden ötürü, büyük beyaz köpekbalıkları doğanın okyanuslarda yaşayan süper kahramanları olarak düşünülmelidir - büyük ve güçlüdürler, uzun ömürler yaşarlar, yaralarını oldukça hızlı bir şekilde iyileştirebilirler ve nadiren kanser olma olasılıkları yüksektir. Ancak bu antik devlerin süper kahraman benzeri birçok özelliği olması nasıl mümkün olabilir? Bilim adamları şimdi büyük beyaz köpekbalığının tüm genomunun kodunu çözerek bu soruyu cevaplamak için büyük bir adım attılar.
Save Our Seas Vakfı Köpekbalığı Araştırma Merkezi ve Florida'daki Nova Southeastern Üniversitesi'ndeki Guy Harvey Araştırma Enstitüsü'ndeki bilim adamları tarafından yönetilen uluslararası bir araştırmacılar ekibi, büyük beyaz köpekbalığının genomunu sıraladı (Carcharodon carcharias) ve diğer bazı omurgalı türlerinin genomları ile karşılaştırdık. Ekip, beyaz köpekbalıklarının neden denizin süper kahramanları (veya dolgun bir deniz aslanı iseniz süpervillalar) olduğunu açıklayabilecek alışılmadık bir genetik özellik zenginliği keşfetti. Çalışmaları 18 Şubat Pazartesi günü çevrimiçi olarak Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri kitabında yayınlandı.
Genetik stabilite önemlidir
Büyük beyaz köpekbalığı genomunu sıralamak küçük bir görev değildi - genom, insan genomunun yaklaşık 1.5 katı olan 4.63 milyar baz çiftinden (DNA merdivenin "basamaklarını" oluşturan azot içeren moleküller) oluşuyordu. Kaliforniya'daki Ulusal Deniz Balıkçılık Hizmetleri Güneybatı Balıkçılık Bilim Merkezi'nde araştırmacı olan Dovi Kacev, araştırmaya dahil olmayan "Oldukça etkileyici bir çaba" dedi.
Beyaz köpekbalığı genomunun yaklaşık yüzde 60'ı, insan genomunda görülene benzer olan tekrarlanan genetik dizilerden oluşuyordu. Beyaz köpekbalığı genomu hakkında özel olan, tekrarlanan bu bölgelerin çoğunun LINEs olarak bilinen özel bir gen grubu için kodlar olmasıdır.
New York'taki Cornell Üniversitesi'nde evrimsel bir biyolog olan Michael Stanhope, "Bunlar kendi kopyalarını oluşturuyor ve daha sonra genomun çeşitli yerlerine rastgele yerleştiriyor ve bu süreçte DNA'da onarılması gereken çift telli kopuyorlar" dedi. . Stanhope, Nova Southeastern Üniversitesi'nden koruma biyologları Nicholas Marra ve Mahmood Shivji ile birlikte çalışmayı yönetti.
DNA'daki bu sık molalar, genomu kararsız hale getirir, bu da genellikle kansere yol açabilecek soruna neden olan genetik mutasyonların daha yüksek riskine yol açar. Ancak beyaz köpekbalıkları, böyle genomik dengesizliklerden kaçınmanın bir yolunu geliştirmiş gibi görünüyor.
Araştırmacılar, beyaz köpekbalığı genomunun genetik stabiliteyi korumaktan sorumlu birçok gen içerdiğini keşfettiler - DNA onarım genleri ve tümör baskılayıcı genler gibi şeyler. Araştırmacılar, beyaz köpekbalığının stabilite genlerini diğer omurgalılardaki analog genlerle karşılaştırdıklarında, gen dizisinde beyaz köpekbalıklarında bu genler için belirli bir evrimsel adaptasyon modeli öneren küçük değişiklikler buldular.
"Bunu, beyaz köpekbalığındaki genom stabilitesini korumadaki bu genlerin rolünü ince ayar olarak düşünün," dedi Stanhope.
İnsanlar köpekbalıklarının diğer hayvanlardan çok daha düşük bir kanser oranına sahip olduğunu düşünüyorlar, ancak "bunu kesin olarak söyleyecek çok fazla gerçek veri yok," dedi Kacev. Bununla birlikte, özel olarak uyarlanmış stabilite genlerinin bol miktarda bulunması, potansiyel kanser direncini açıklayabilir.
"Kanseri önlemek istiyorsanız, genomunuzun stabilitesini korumanız gerekir," dedi Stanhope, genetik mutasyonlardan kaçınmak anlamına geliyor. Aşırı mutasyon birikimi kansere yol açar, ancak köpekbalığı genomu bunu önlemek için özel olarak tasarlanmış gibi görünmektedir. “Bunlar gerçekten de bilmek için laboratuvarda test etmemiz gereken şeyler” dedi.
Stanhope ayrıca, beyaz köpekbalıklarının kansere yakalanmalarını önlemek için genetik bir adaptasyona sahip olabileceği konusunda uyarıda bulundu; bu, köpekbalığı ürünlerinin tüketilmesinin, "alternatif tıp" savunucularının iddia edebileceklerine rağmen, bir insanın kansere yakalanmasını engelleyemeyeceği anlamına gelmedi.
Ve diğer özel yetenekleri…
Genetik ayrıca beyaz köpekbalığının süper güçlerinden birini açıklayabilir: hızlı iyileşme yeteneği. Ekip, omurgalı yara iyileştirme süreçlerinde önemli roller oynadığı bilinen birkaç beyaz köpekbalığı genini keşfetti. Ve stabilite genlerine benzer şekilde, beyaz köpekbalığındaki yara iyileştirici genler de aynı tür olumlu evrimsel seçim basınçları altındaydı, yani bu yararlı özelliklerin sayısının artma eğilimi vardır.
Stanhope, "Beyaz köpekbalığındaki hem yara iyileşmesi hem de genom stabilite genleri için genlerin zenginleştirilmesini bulduk." Başka bir deyişle, beyaz köpekbalığı genomu, diğer omurgalı genomlarında görülenlere kıyasla bu tip genlerin daha yüksek bir oranına sahiptir.
Takım, büyük beyazın süper köpekbalığı yeteneklerinin çoğundan sorumlu olabilecek bir dizi gen keşfetmiş olsa da, genom tarafından açıkça hesaplanmayan bir özellik vardı: köpekbalığının hassas dinleyicisi.
Köpekbalıklarının keskin bir koku duyusu olduğu bilinmektedir, bu nedenle araştırmacılar diğer omurgalıların etkili schnozlarından sorumlu olan çok sayıda koku alma reseptör (OR) geni bulmayı beklediler. Ancak beyaz köpekbalığı genomu, bu genlerin son derece azını içeriyordu. Bunun yerine araştırmacıların bulduğu, vomeronazal genler olarak adlandırılan başka bir gen kategorisiydi. Stanhope, bu genlerin koku algısında da rol oynayabileceğini, ancak normal olarak OR genleri kadar bol olmadığını söylüyor. Bununla birlikte, beyaz köpekbalığı genomunda, düzineden fazla vomeronazal gen vardır, bu nedenle araştırmacılar, bu genlerin beyaz köpekbalığındaki koku algısını yönlendirdiğini öne sürdüler.
Kacev, "Hala burada yüzeyi çizdiğimiz bir noktadayız, ancak bu genom dizisine sahip olmak bize bu soruları daha ayrıntılı olarak ele almak için bir başlangıç noktası veriyor," dedi. Bu araştırmanın şüphesiz diğer türler hakkındaki soruları cevaplamaya yardımcı olacağını da sözlerine ekledi. "Beyaz köpekbalığının genomunu anlamak sadece beyaz köpekbalığı için değil, aynı zamanda ilgili türleri anlamak için bir iskele veya atlama noktasıdır."
Büyük beyaz köpekbalıkları dünyanın en tanınmış deniz canlılarından biridir, ancak insanlar onları korku ve açgözlülükten avlamaya devam ettikçe nüfusları mücadele etmektedir. Kacev, "İnsanlar filmlerde ve TV şovlarında bu öldürme makineleri olarak tasvir edilen bu görüntülere sahipler." Dedi. Oysa gerçek şu ki, insanlar köpekbalıklarını öldürdüklerinden çok daha fazla köpekbalıklarını öldürüyorlar.
Stanhope, "İnsanlar her yıl dünya çapında aptalca, sahte tıp nedenleriyle, milyonlarca köpekbalığını öldürüyor; köpekbalığı yüzgeci çorbası ve sadece trajik olan her türlü sebep için," dedi. Araştırmacılar, çalışmalarının daha fazla insanın bu eski omurgalıların ne kadar özel olduğunu anlamalarına yardımcı olduğunu umuyorlar.
"İnsanların bu hayvanların dikkate değer, biyolojik adaptasyonlarını tanıdıklarını ve sonuç olarak onlar için daha fazla takdir etmelerini umuyorum," dedi Stanhope.
