这条鲨鱼能活 400 年……它的 DNA 可以解释其中的原因。

格陵兰鲨并不是很有吸引力。它巨大的身体上覆盖着看起来像砂纸的皮肤。它的短鳍令人不舒服地躺在两侧。它的眼睛总是混浊的，通常是蠕虫状寄生虫的孵化器，当鲨鱼慢慢地在北大西洋和北冰洋深处游荡时，这些寄生虫就会挂在外面。

但抛开外表不谈，这个物种却拥有一项惊人的能力：它的寿命可以长达400年左右。现在，来自欧洲和美国的国际科学家团队成功绘制了格陵兰鲨鱼的基因组图谱，使科学家有机会发现这种鲨鱼超长寿命的秘密。

领导这项研究的德国莱布尼茨衰老研究所和耶拿弗里德里希席勒大学的计算生物学家史蒂夫·霍夫曼（Steve Hoffman）说：“任何对这种动物能够长寿的机制的研究在某种程度上都需要基因组测序。”

结果以形式公布 bioRxiv 预印本这项研究提供了鲨鱼基因组成的全面综合。它还提供了对特定基因和生物机制的初步见解，包括参与 DNA 修复的重复基因网络，这可能是鲨鱼超长寿命的原因。

科学家发现格陵兰鲨鱼拥有非常大的基因组：大约有 65 亿个 DNA“碱基对”，或者说构建模块——大约是人类的两倍，也是迄今为止测序的所有鲨鱼中最大的基因组。

该研究的主要作者、莱布尼茨衰老研究所和波鸿鲁尔大学的生物信息学家阿恩·萨姆（Arne Sahm）说：“我们无法想象它会这么大。”

令人惊讶的是，超过三分之二的基因组由称为转座元件或转座基因的重复基因组成。这些相同的基因被插入到其他基因中，并通过复制粘贴机制进行自我复制。这样做时，它们常常会破坏基因的正常功能，并可能导致突变、缺失或重复，从而导致生物体出现疾病或发育问题。

“它们是寄生虫，基因寄生虫，而且名声很坏，”霍夫曼先生说。

这些结果让研究人员想知道，如果鲨鱼携带如此多的有害基因，它们如何能活这么长时间。他们认为，格陵兰鲨可能进化出了一种独特的方式来劫持这些跳跃基因的机制，以复制参与 DNA 修复的基因。

英国伯明翰大学分子老年学家若昂·佩德罗·德·马加拉斯 (João Pedro de Magalhaes) 表示：“这些动物比人类活得更久，而且它们是在野外生存的，没有药物、医院或医疗保健。”他没有参与这项研究。学习。

他补充说，研究鲨鱼有一天可能会帮助科学家“开发癌症治疗方法、预防措施，或者对癌症有更深入的基本了解，从而为人类带来临床益处”。

2016 年，当一个地标被发现时，鲨鱼令人难以置信的长寿首次受到关注 他学习 发表在《科学》杂志上的一项研究使用放射性碳测年和建模技术来估计 28 条格陵兰鲨鱼的年龄。

研究人员发现，老年鲨鱼的寿命可达400岁左右，在150岁左右达到性成熟。

从那时起，来自世界各地的科学家开始研究格陵兰鲨鱼，以了解该物种为何能活得这么久。有的人研究它的内心；有的人研究它的内心；其他人关注其新陈代谢，许多人则监测其行为和环境。

这项努力的顶峰是格陵兰鲨鱼基因组的揭晓。在过去的五年里，至少有三个团队竞相制作完整的鲨鱼基因组。

霍夫曼和他的同事是第一个公布鲨鱼基因组的人，该基因组覆盖了整个 DNA 的约 92%。

阿拉巴马大学伯明翰分校的生物学家史蒂文·奥斯塔德（Steven Austad）表示：“我们之前对这种病毒的基因组一无所知，现在我们已经完成了完整的基因组测序。”他没有参与这项研究。这太棒了。”

达到这一目标需要进行大量的实地工作，包括在格陵兰岛海岸进行的几次探险，团队成员在那里捕获、扑杀格陵兰岛鲨鱼并采集其脊髓组织样本。

这些组织样本随后被低温保存并送往莱布尼茨研究所，在那里提取 DNA、测序并与其他鲨鱼的 DNA 进行比较。最终，研究小组能够对一条鲨鱼的脑组织进行 DNA 测序。

一项重要发现是鉴定了仅在格陵兰鲨鱼中发现的 81 个基因网络，这些基因在 DNA 修复中发挥着作用。

研究人员推测，正常的 DNA 修复基因进化为利用跳跃基因的机制来复制和粘贴更多基因。这个过程可能帮助他们抵消了跳跃基因造成的累积损伤，并提高了鲨鱼的DNA修复能力。

该网络的中心是一个名为 TP53 的著名基因，它与 DNA 修复和肿瘤抑制有关。。 一个 他学习 2016年发表的一项研究表明，大象携带20个该基因拷贝，科学家认为该基因可能是动物对癌症具有强大抵抗力的原因。人们还发现格陵兰鲨鱼的这种基因在结构上发生了改变，尽管研究小组仍在评估这种变化是否会延长鲨鱼的寿命。

奥斯塔德博士表示，鲨鱼的发现很有趣，但他警告说，重复并不总是能揭示太多信息。 “许多基因被复制，但没有任何特殊的后果，”他说。

他补充说，研究人员需要了解如何将这些发现应用于不同物种的活细胞，例如，这项工作可能需要培养格陵兰鲨鱼细胞，将其转化为干细胞，并将其分化为心脏或脑细胞。

“然后你就可以修补——然后你就可以操纵基因组，”奥斯塔德博士说。

萨姆表示，他的团队希望对寿命较短但在进化上与格陵兰鲨鱼更相似的物种进行基因组测序，例如太平洋睡鲨。这也可能揭示格陵兰鲨鱼为何能活得这么久。

奥斯塔德博士表示，无论研究方向如何，对于格陵兰岛的鲨鱼研究来说，这都是一个激动人心的时刻。 “现在有趣的事情开始了，”他补充道，“现在我们有了基因组，接下来就是提出假设并进行测试。”