理論上，動(dòng)物擁有的細(xì)胞越多，發(fā)生癌癥的幾率也就越高，也就是說(shuō)身體大小與癌癥風(fēng)險(xiǎn)之間存在正相關(guān)的關(guān)系。但是人們發(fā)現(xiàn)大象、大白鯊等動(dòng)物患癌的概率并不比人類(lèi)高。顯然，大型動(dòng)物體內(nèi)可能進(jìn)化出了某種抗癌機(jī)制。

近年來(lái)，針對(duì)動(dòng)物抗癌機(jī)制的基因研究成果紛紛發(fā)表，對(duì)同樣擁有神奇抗癌能力的大白鯊卻鮮有研究報(bào)道。近日，PNAS 發(fā)表了有關(guān)大白鯊的基因研究成果，揭開(kāi)了大白鯊抗癌、長(zhǎng)壽、*自愈能力的神秘面紗。通過(guò)對(duì)大白鯊進(jìn)行全基因組測(cè)序，研究人員發(fā)現(xiàn)，大白鯊的基因組非常穩(wěn)定，可以很好的保護(hù)基因，提高抗癌能力。此外，其基因組內(nèi)的一些基因變化，可能是幫助該物種延續(xù)5億年的關(guān)鍵。

該研究由美國(guó)諾瓦東南大學(xué)和康奈爾大學(xué)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)合作進(jìn)行。大白鯊體型龐大，身長(zhǎng)5~6米，體重可超3噸，壽命可超過(guò)70歲。該研究結(jié)果顯示，大白鯊共有41對(duì)染色體，198×測(cè)序深度下基因組為4.63 Gbp，GC含量為43.95%，重復(fù)序列占58.55%，包括很大比例的轉(zhuǎn)座子。

圖：系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)示意圖，包括該研究中用于正選擇分析的魚(yú)類(lèi)。人類(lèi)僅用于比較和進(jìn)化參考。

大白鯊是一種古老的大型脊椎動(dòng)物。讓科學(xué)家著迷的是它*的自愈能力。有研究發(fā)現(xiàn)，鯊魚(yú)受傷后，會(huì)在幾周，甚至幾天時(shí)間內(nèi)愈合傷口。為了弄清楚其中的奧秘，研究人員通過(guò)對(duì)大白鯊、鯨鯊、銀鮫和幾種非軟骨魚(yú)類(lèi)脊椎動(dòng)物的基因組進(jìn)行比較，分析了鯊魚(yú)基因組穩(wěn)定性、基因功能分類(lèi)和途徑的正向選擇和富集。

圖2. 大白鯊功能基因含量與其他脊椎動(dòng)物的差異比較（GO富集方法）

基因組不穩(wěn)定性也就是DNA損傷累積，可導(dǎo)致機(jī)體罹患癌癥和各種老年性疾病。該研究發(fā)現(xiàn)，大白鯊的基因組非常穩(wěn)定。伴隨著基因組穩(wěn)定性的提升，大白鯊的基因組在DNA修復(fù)、損傷反應(yīng)和損傷耐受性中產(chǎn)生了大量的適應(yīng)性變化。值得注意的是，DNA針對(duì)傷口愈合進(jìn)行了許多基因調(diào)整，其基因組的很大一部分都用于傷口愈合。具體表現(xiàn)就是，大白鯊體內(nèi)的凝血?jiǎng)┖偷鞍踪|(zhì)可以快速生成新的血肉，加速傷口愈合。

此外，大白鯊是海中的頂ji掠食者，被認(rèn)為具有敏銳的嗅覺(jué)。令人意外的是，該研究只在其基因組中發(fā)現(xiàn)了有限的嗅覺(jué)基因，并發(fā)現(xiàn)其擁有一個(gè)擴(kuò)展的vmeronasal(VR2)基因家族，表明大白鯊的嗅覺(jué)功能可能隱藏著另一種機(jī)制。

理論上來(lái)講，鯊魚(yú)和其他體型龐大、壽命長(zhǎng)的動(dòng)物都擁有更多的細(xì)胞，也比人類(lèi)有更大的幾率發(fā)生致癌基因突變。但奇怪的是，鯊魚(yú)的癌癥發(fā)病率并不高于人類(lèi)?；谛碌难芯繑?shù)據(jù)，研究人員認(rèn)為，大白鯊基因組的穩(wěn)定性，以及遺傳變化在DNA修復(fù)、損傷反應(yīng)和損傷耐受中的作用，或許可以解釋為何鯊魚(yú)沒(méi)有更高的癌癥發(fā)生率。

基因組不穩(wěn)定性與多種嚴(yán)重人類(lèi)疾病有關(guān)，了解這些動(dòng)物基因組如何幫助這些動(dòng)物預(yù)防癌癥，可能對(duì)人類(lèi)產(chǎn)生巨大的益處。據(jù)悉，該研究團(tuán)隊(duì)正在計(jì)劃將鯊魚(yú)穩(wěn)定的基因轉(zhuǎn)入試驗(yàn)小鼠體內(nèi)，研究其DNA修復(fù)和抗癌能力。

解碼大白鯊基因組，揭開(kāi)其抗癌、長(zhǎng)壽、*自愈能力背后的秘密，有望為科學(xué)研究提供一套新的“鑰匙”。雖然鯊魚(yú)等動(dòng)物的癌癥發(fā)病率尚不清楚，但我們?nèi)韵Ｍ梢酝ㄟ^(guò)解碼大白鯊等動(dòng)物的基因組，從這些進(jìn)化奇跡中學(xué)習(xí)更多東西，包括抗擊癌癥和年齡相關(guān)的疾病。