Foto: Pterantula (Terry Goss (Wikimedia Commons)
De grote witte haai is indrukwekkend angstaanjagende (hoewel niet echt veel van een bedreiging vormt voor de mens). Maar een nieuwe studie toont aan dat het dier is ook een indrukwekkende prestatie van de evolutie. Voor de eerste keer, wetenschappers zeggen dat ze hebben volledig unspooled het genoom van de great white, een ontdekking die ons zal helpen om beter te begrijpen waarom haaien zijn zo goed in het afweren van kanker en andere ouderdomsziekten—informatie die kan op een dag mensen helpen hetzelfde te doen.
De studie, gepubliceerd maandag in de Proceedings van de National Academy of Sciences, was een samenwerking tussen onderzoekers van verschillende instellingen, met inbegrip van het Monterey Bay Aquarium, het Cornell University College of Veterinary Medicine, en de Nova Southeastern University (NSU), Save our Seas Stichting Shark Research Center. Na het ontcijferen van het genoom van de grote witte, ze vergeleken het met de genomen van tal van andere dieren, inclusief de mens.
Zij vonden dat de grote witte is niet alleen gigantisch fysiek (de grotere vrouwelijke haai is ongeveer 15 meter lang en weegt tot 5.000 kilo), maar genetisch, ook: Het genoom is ongeveer 50 procent groter dan de onze. En genesteld in de genen die kunnen verklaren waarom ze zo duurzaam en veerkrachtig, volgens de onderzoekers.
Voor een, de grote witte heeft veel genen die helpen bij het genezen snel. Deze genen helpen haai cellen herstellen van schade en het versnellen van de groei van stolsels en nieuwe cellen na een wond of letsel.
De grote witte genen lijken ook om deze te beschermen tegen de soort van zelf-verwonding die kanker veroorzaakt. Meestal dieren die hebben een langere levensduur (great whites kan leven dan 70 jaar) of die bijzonder groot zijn, hebben meer kans op het ontwikkelen van schadelijke mutaties in hun cellen na verloop van tijd, dankzij accumulatie van DNA-schade. Deze mutaties verhogen het risico van kanker en andere ouderdomsziekten. Maar de grote witte bezit zeer actieve genen bekend om te voorkomen dat cellen uit te groeien—een kenmerk bekend als genetische stabiliteit.
Die bescherming lijkt vooral nodig voor de grote witte, omdat het genoom is gevuld met een bepaald type van DNA bekend als een transposon, of springen gen. Springende genen zijn stukjes DNA die kan springen rond het genoom. Terwijl dit DNA shuffle is het bevorderen van een gezonde genetische diversiteit in een soort over een lange periode van tijd, het kan ook leiden tot schadelijke, kankerverwekkende mutaties in een individueel dier. En omdat de grote witte haai heeft een ongewoon hoog aantal van transposons, met name de zogenaamde lange afgewisseld nucleaire elementen (Lijnen), de onderzoekers geloven dat ze zich hebben ontwikkeld manieren om een buffer zich van deze bijwerking.
“Deze Lijnen staan bekend om het veroorzaken van instabiliteit van het genoom door het creëren van dubbele gestrande breuken in het DNA, het” studie auteur Michael Stanhope, een evolutionair bioloog aan de Cornell, zei in een verklaring “Het is aannemelijk dat deze proliferatie van Regels in de witte haai genoom kunnen vertegenwoordigen een sterke selectieve agent voor de ontwikkeling van efficiënte DNA reparatie mechanismen, en wordt weerspiegeld in de positieve selectie en verrijking van zo veel genoom stabiliteit in de genen.”
Haaien, in tegenstelling tot populair geloof, zijn niet geheel immuun zijn voor kanker. Maar de bevindingen doen bevestigen dat ze zijn uitermate geschikt bij het voorkomen van deze en andere leeftijdsgebonden aandoeningen. En door het hebben van de grote witte volledige genetische stappenplan beschikbaar, wetenschappers zouden beter in staat zijn om te ontrafelen hoe de genen beschermen van de grote witte en andere haaien van kanker. Die kennis, het is te hopen, op een dag van toepassing op de mens.
“Instabiliteit van het genoom is een zeer belangrijk probleem in veel ernstige ziekten bij de mens; nu vinden we dat de natuur zich heeft ontwikkeld slimme strategieën voor het handhaven van de stabiliteit van het genoom in deze grote, stevige, lange levensduur, haaien,” Mahmood Shivji, directeur van de NSU Save our Seas Stichting Shark Research Center zei in een verklaring. “Er is nog een hoop te leren van deze evolutionaire wonderen, met inbegrip van informatie die mogelijk zal nuttig zijn in de strijd tegen kanker en de leeftijd-gerelateerde aandoeningen, en het verbeteren van de genezing van de wond behandelingen bij de mens, als we ontdekken hoe deze dieren doen het.”
Dit onderzoek, de auteurs zeggen, moet ook helpen met de inspanningen voor de grote witte, een langzaam herstellende maar nog steeds een bedreigde diersoort.
[PNAS via NSU]
Deel Dit Verhaal