Se întâmplă ceva „fără precedent” cu rotația Pământului, spun oamenii de știință
Publicat acum 3 ore si 7 minute
Prima secvenţiere completă a genomului unui rechin din Groenlanda a dezvăluit indicii genetice despre modul în care aceste animalele evită cancerul şi trăiesc sute de ani, deschizând drumul spre o mai bună înţelegere a bolilor legate de vârstă la oameni, conform unui studiu realizat de cercetători de la Universitatea din Tokyo şi publicat pe 19 mai în revista PNAS, notează Agerpres.
Rechinii de Groenlanda (Somniosus microcephalus) cresc de obicei până la aproximativ 4 - 5 metri şi trăiesc vieţi îndelungate în oceanele Atlantic de Nord şi Arctic. Se ştiu puţine lucruri despre aceşti rechini, parţial pentru că trăiesc la adâncimi de până la 2,65 kilometri. Se estimează că trăiesc până la aproximativ 400 de ani şi nu ajung la maturitate până la vârsta de aproximativ 150 de ani, ceea ce îi face vertebratele cu cea mai lungă viaţă din lume.
Coordonatorul noului studiu, Shigeharu Kinoshita, chimist specializat în peşti la Universitatea din Tokyo, şi de colegii săi au descoperit aproape întreaga secvenţă - 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 substituţiile unice de aminoacizi din "proteinele histonice de legătură", o serie de proteine care înfăşoară şi compactează ADN-ul. Aceste modificări pot stabiliza structura cromatinei rechinilor, amestecul de ADN şi proteine care alcătuieşte cromozomii. Acest lucru, la rândul său, poate ajuta la suprimarea acumulării de leziuni ale ADN-ului pe parcursul duratei de viaţă excepţional de lungi a rechinilor, a declarat Kinoshita pentru Live Science prin e-mail.
Repararea eficientă a leziunilor, un factor decisiv
Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că familiile de gene legate de răspunsurile imune şi căile de reparare a ADN-ului au fost extinse în genomul rechinului. Această descoperire, a spus Kinoshita, susţine ideea că repararea eficientă a leziunilor şi reglarea sistemului imunitar sunt componente cheie atât ale longevităţii, cât şi ale rezistenţei la cancer.
O a treia descoperire care oferă indicii despre longevitatea rechinilor a fost extinderea marcată a genelor feritinei, proteină implicată în depozitarea şi reglarea fierului. Această expansiune genetică sugerează că rechinii au o capacitate sporită de a controla metabolismul fierului şi de a limita stresul oxidativ, care poate deteriora ADN-ul şi poate duce la cancer. De asemenea, ar putea însemna că restricţionează 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 şi o rezistenţă 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, funcţia imunitară şi rezistenţa la stres", a spus el, adăugând că studiul ar putea informa cercetarea privind îmbătrânirea umană şi bolile legate de vârstă.
Caracteristicile legate de creşterea imunităţii, rezistenţa la cancer, repararea ADN-ului şi stabilitatea cromatinei pot ajuta la explicarea duratei de viaţă extreme a rechinului, a declarat Dorota Skowronska-Krawczyk, fiziolog şi biofizician la Universitatea din California, Irvine, care a arătat recent cum genele asociate cu repararea ADN-ului din retină pot ajuta la menţinerea vederii clare a rechinului din Groenlanda pe parcursul vieţii sale lungi. "Acest lucru ar putea fi legat de longevitate şi rezistenţa la cancer, dar vor fi necesare studii funcţionale pentru a testa direct această idee", a spus Skowronska-Krawczyk, care nu a fost implicată în cercetare.
Metabolismul, stabil pe tot parcursul vieţii
Lucrări anterioare au sugerat că metabolismul rechinilor rămâne stabil pe tot parcursul vieţii lor, ceea ce a fost invocat ca un alt motiv pentru longevitatea lor neobişnuită.
Aaron MacNeil, biolog la Universitatea Dalhousie din Nova Scoţia, care nu a fost implicat în cercetare, a declarat pentru Live Science că rezultatele susţin 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 creşte în straturi, aşa 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 şi, prin urmare, estimarea vârstei pentru rechini ar putea fi prea mare. "Dar ştim că trăiesc extrem de mult - cel puţin 200 de ani", a spus MacNeil.