Žralok grónský nebo také malohlavý, Somniosus microcephalus, je nejdéle žijícím obratlovcem na světě. Paryby, které žijí v hlubokých oblastech severního Atlantiku a Severního ledového oceánu, se mohou dožít asi 400 let, možná i mnohem více. Analýza genomu naznačuje, že v extrémní dlouhověkosti by mohla hrát důležitou roli schopnost opravy DNA.
Výjimečná dlouhověkost
Vědci doufají, že taková zjištění mohou pomoci lépe porozumět obecným mechanismům dlouhověkosti. Příroda dala živým bytostem velmi rozdílné maximální délky života. Je známý exemplář borovice, který je starý téměř 5000 let. Nejdéle žijícími suchozemskými savci jsou lidé, světový rekord drží Francouzka Jeanne Louise Calment, která zemřela 4. srpna 1997 ve věku 122 let a 164 dní.
Gigantický genom
Studie týmu vedeného bioinformatikem Stevem Hoffmannem z Leibnizova institutu pro stárnutí – Institutu Fritze Lipmanna (FLI) v Jeně dosud nebyla publikována ve vědeckém časopise, takže dosud nebyla nezávisle recenzována. Podle vědců bylo rozluštění genomu výzvou už jen kvůli jeho velikosti, s téměř 6,5 miliardami párů bází je genetický kód žraloka grónského dvakrát delší než u lidí a je nejrozsáhlejší ze všech v současnosti známých genomů žraloků. Jeho velikost je grónského dána především opakujícími se elementy, nazývanými transponovatelné elementy, ty podle studie tvoří více než 70 procent genomu žraloků grónských.
Seznamte se s vzácným žralokem grónským na podvodních záběrech
Škodlivé nebo užitečné?
Což je překvapivé, protože vysoký podíl těchto prvků bývá považován za škodlivý pro organismus, ale zdá se, že v případě žraloka grónského je tomu právě naopak. Vědci předpokládají, že aktivita transponovatelných elementů přispěla k extrémní dlouhověkosti žraloků. Je například možné, že mechanismus těchto elementů využívají geny podílející se na opravě poškozené DNA. „V každé z buněk je DNA tisíckrát denně poškozena a specializované molekulární mechanismy ji neustále opravují,“ vysvětlil spoluautor studie Alessandro Cellerino z FLI. Srovnávací studie genomu ukázaly, že dlouhověké druhy savců umí svou DNA opravovat zvlášť efektivně.
Dobrá oprava DNA = dlouhý život?
Vědci došli k závěru, že výsledky výzkumu žraloka grónského jsou dalším náznakem, že právě schopnost a způsob opravy DNA by mohly být tím obecným mechanismem, který je základem evoluce výjimečné dlouhověkosti. Že se žraloci grónští mohou dožít 400 let zjistila výzkumná skupina vedená Juliusem Nielsenem z Kodaňské univerzity a publikovala svůj objev v časopise Science v roce 2016. Podle jejich studie dosahují tito žraloci pohlavní dospělosti až ve 150 letech a mohou dorůst délky více než pěti metrů, ale rostou velmi pomalu.
Pomalé změny
Studie vědců pod vedením Manfreda Schartla z univerzity ve Würzburgu představená v loňském roce v časopise Nature Communications ukázala, že genetický materiál těchto žraloků se mění mnohem pomaleji než genetický materiál jiných obratlovců. Rychlost změn zejména je jen asi dvacetinou rychlosti u lidí, jedná se o nejnižší míru mutací, jaká kdy byla u obratlovců známa.
Vše má své výhody a nevýhody
Nízká míra změn má výhody i nevýhody, skutečnost, že se změny vkrádají do genetického materiálu tak zřídka, je možným vysvětlením výjimečně nízkého rizika vzniku rakoviny u žraloků. Ze stejného důvodu jsou ale schopni přizpůsobovat se změnám prostředí přizpůsobovat mnohem pomaleji než ostatní zvířata. Genetické změny jsou základem evoluce, některé přinášejí výhodu pro přežití, na spontánních malých změnách v DNA, které vedou k poruchám funkce postižené buňky, je ale založena i rakovina.
Opravdoví konzervativci
Žraloci jsou z hlediska evoluční historie velmi staří, ve světových oceánech plují už asi 400 až 500 milionů let a jejich základní vzhled se za tuto obrovskou dobu téměř nezměnil. Žraloci pohlavně dospívají pozdě, mají pomalý metabolismus, dožívají se velmi vysokého věku a mají málo potomků. Za pokles jejich populace může jen člověk, problémy jim způsobuje nadměrný rybolov, ztráta přirozeného prostředí a změna klimatu.