Využíva enzým typický pre odolné nádorové bunky. Dôležitú úlohu hrá aj pomalý metabolizmus a život v chladnej vode.
Žralok polárny sa vyskytuje v okolí Islandu a Grónska. Foto: Eric Ste Marie/University of Windsor. Zdroj grafiky: iStockphoto.com
Vedci z Prírodovedeckej fakulty Ostravskej univerzity a brnianskeho Biofyzikálneho ústavu Akadémie vied Českej republiky (AV ČR) objavili v RNA žraloka polárneho (žraloka grónskeho) možný kľúč k jeho dlhovekosti. Podľa nových zistení žralok v rámci svojich molekulárnych procesov využíva enzým typický pre odolné nádorové bunky.
Paryba, ktorá sa dožíva aj viac ako 400 rokov, sa stala hlavným záujmom Expedície Neuron Za dlhovekosťou žraloka polárneho, ktorá sa v roku 2022 vydala na Island odobrať vzorky a objaviť tak kľúč k impozantnej evolučnej kľučke.
Dlhý život a odolnosť
Expedícii Neuron sa podarilo získať vzorky svalov, pečene a chordy, z ktorých potom vedci izolovali DNA aj molekuly RNA. Po izolácii nukleových kyselín a ich úspešnom sekvenovaní objavili v žraločej RNA možnú stopu dlhovekosti, presnejšie procesy, ktoré sú typické pre nádorové bunky – žralok ich pravdepodobne dokázal evolučne usmerniť a využiť v prospech extrémne dlhého času žitia. Objav môže mať zásadnú súvislosť s extrémnou dĺžkou žraločieho života a odolnosťou proti chorobám súvisiacim s vekom.
„Pre predstavu, aké veľké množstvo dát sme získali: celkom bolo sekvenovaných viac ako 63 miliónov báz vo viac ako 150-tisíc transkriptoch RNA. Celý rad týchto transkriptov má svoje homológy (teda molekuly s podobnou sekvenciou a funkciou) aj v ľudskom genóme. To, čo nás však veľmi prekvapilo, bolo nečakane veľké množstvo transpozičného elementu, ktorý bol prítomný v aktívnom transkriptóme ako svalového, tak pečeňového tkaniva. Tento výsledok je unikátny,“ vysvetlil vedúci Expedície Neuron biológ Václav Brázda z Biofyzikálneho ústavu AV ČR.
Vzorky boli v dostatočnej kvalite, a tak vedci získali veľmi cenné informácie o aktívnej časti genómu žraloka polárneho.
Českí vedci z Expedície Neuron. Zdroj: Neuron
Evolučné usmernenie nádorových buniek
„V skratke sme prišli na to, že dlhoveký žralok polárny vo zvýšenej miere produkuje reverznú transkriptázu kódovanú génom LINE-1. Reverzná transkriptáza je enzým aktívny napríklad v nádorových bunkách, kde čiastočne zodpovedá za ich nesmrteľnosť. Podľa nás je možné, že si žralok polárny istým spôsobom adoptoval niektoré rysy molekulárnych procesov, ktoré sú typické pre nádorové bunky, a zároveň ich dokázal evolučne usmerniť a využiť na dosiahnutie extrémnej dlhovekosti,“ naznačil za ostravský tím Martin Bartas z Katedry biológie a ekológie Prírodovedeckej fakulty Ostravskej univerzity.
Ako je vôbec možné, že sa žralok môže dožiť úctyhodných 400 rokov? „O biológii tohto unikátneho zvieraťa sa vie veľmi málo, takže sa ani nevie, či samice žralokov majú priemernú dĺžku dožitia dlhšiu v porovnaní so samcami podobne, ako je to u človeka. Systematický výskum sa na Islande venuje z veľkých morských organizmov iba veľrybám, ale, bohužiaľ pre žraloka, ten je aj v mieste ich výskytu na okraji záujmu,“ vysvetlil Václav Brázda.
„Určite hrá dôležitú úlohu jeho pomalý metabolizmus a život v chladnej vode, ale v rovnakom prostredí žije aj množstvo krátkovekých organizmov a dokonca ďalšie tri druhy žralokov, ktorých dĺžka života nie je výnimočná. Optimálne by bolo, keby sme mohli získať vzorky všetkých štyroch druhov a zistiť rozdiely medzi ich genetickou informáciou,“ doplnil Brázda.
Expedícia zviditeľnila tému a priniesla originálne výsledky
Variabilita genómu žralokov, ktorých je asi 400 druhov, je oveľa väčšia ako napríklad variabilita genómu cicavcov. „Aj keď sa nám zdajú na prvý pohľad podobné, z genetického hľadiska môžu byť vďaka oveľa dlhšej evolučnej histórii rôznorodejšie, než sa zdá,“ pripomenul Václav Brázda.
Vďaka podpore Nadácie Neuron sa vedcom podarilo nadviazať kontakty a vzťahy s pracoviskami na Islande, s ktorými budú aj naďalej spolupracovať.
„Myslím si, že pred našou expedíciou asi len málokto vôbec vedel, že žralok polárny je takým majstrom a expertom v dlhovekosti. Vďaka podpore Nadácie Neuron sa nielen podarilo spropagovať túto prírodnú oblasť, ale získali sme aj originálne výsledky, z ktorých bude určite vychádzať ďalší výskum tohto úchvatného, ale doposiaľ len málo preskúmaného zvieraťa,“ uzatvoril Václav Brázda ďalšiu kapitolu expedície.
Zdroj: Nadace Neuron
(JM)
