这条鲨鱼是怎么活400年的？巨大的基因组图谱绘制后长寿的秘密被泄露

它是已知最长寿的脊椎动物——但为什么呢？

难以捉摸的格陵兰鲨可以在北大西洋和北冰洋深处找到。

图片来源：Hemming1952，来自维基共享资源 (CC BY-SA 4.0)

格陵兰鲨的寿命约为 400 年，是世界上最长寿的脊椎动物，但人们对其惊人的寿命却知之甚少。现在，一个国际科学家团队首次绘制了它的基因组图谱，这可能会泄露它的一些抗衰老秘密。

这项研究（以预印本形式发布，尚未经过同行评审）提供了鲨鱼基因组成的完整视图，这应该有助于揭示其非凡寿命背后的一些基因和过程。

研究合著者、弗里茨·利普曼衰老研究所的史蒂夫·霍夫曼 (Steve Hoffmann) 在谈到团队在这一领域开展工作的重要性时表示：“格陵兰鲨的基因组是了解这一长寿物种衰老分子机制的典型步骤。”陈述。

根据他们迄今为止的发现，这种难以捉摸的鲨鱼的 DNA 修复工具包似乎至少在一定程度上有助于延长其寿命。该论文的第一作者 Arne Sahm 教授解释道：“数据分析表明，改进的 DNA 修复可能在其超长寿命中发挥重要作用。”

格陵兰鲨 (Somniosus microcephalus) 拥有庞大的基因组，约有 65 亿个 DNA 碱基对或构建块 - 作为参考，人类约有 30 亿个碱基对，同时也是所有生物体中最大的基因组属于一种非常微小的蕨类植物，拥有多达 1600 亿个碱基对。

尽管如此，新的研究显示，格陵兰鲨拥有迄今为止测序的任何其他鲨鱼中最大的基因组，而且令人惊讶的是，它充满了重复和频繁自我复制的元素。这些转座元件从基因组上的一个位置移动到另一个位置，可以破坏正常的基因功能——因此，它们有时被称为“跳跃”或“自私”基因。 

它们占格陵兰鲨鱼基因组的 70% 以上，您可能会认为这不利于它们的生存 - 但事实似乎并非如此。事实上，研究人员认为，跳跃基因实际上可能通过为其他基因提供机会来控制它们用于繁殖的分子机制，从而导致了鲨鱼的极端寿命。

“我们很想推测格陵兰鲨的进化已经找到了一种方法来抵消转座元件对 DNA 稳定性的负面影响——通过劫持转座元件的机制，”萨姆推测。通过这样做，鲨鱼可能进化出了一种复制参与 DNA 修复的基因的方法，以帮助它们更好地纠正 DNA 损伤，这是衰老的标志。

研究小组还发现了蛋白质 p53 的特定改变，p53 是一种重要的肿瘤抑制因子，在大约一半的人类癌症中发生突变，并且是许多生物体长寿的主要因素。

“这项工作是更好地了解格陵兰鲨鱼极端生理学基础的基石。此外，它有助于我们首次评估它们的基因组多样性，从而评估这一脆弱物种的种群规模。”共同作者、哥本哈根大学的 John Fleng Steffensen 评论道。

不仅仅是格陵兰鲨鱼将从这项工作中受益——这些发现可能对包括我们在内的整个生物体产生革命性的影响。

研究合著者亚历山德罗·切莱里诺（Alessandro Cellerino）补充道：“探索生命之树巨大寿命多样性的遗传基础，为研究实现超长寿命的机制提供了一个全新的视角。”

预印本可在 bioRxiv 上获取。