Cá mập Greenland chuyên sống ẩn dật ở vùng nước sâu. Ảnh: WaterFrame
Cá mập Greenland (Somniosus microcephalus), loài ẩn dật ở tầng nước sâu phía bắc Đại Tây Dương và Bắc Băng Dương là một trong những động vật có xương sống có tuổi thọ ước tính khoảng 400 năm. Nhóm nghiên cứu quốc tế ở Viện Lão hóa Leibniz, Viện Fritz Lipmann ở Jena, Đại học Ruhr Bochum, SNS, Đại học Copenhagen, và CNR-IBF Pisa, hợp tác với nhiều viện khác, giải trình tự hệ gene của loài cá mập này. Họ công bố kết quả đầu tiên trên cơ sở dữ liệu bioRxiv. Dữ liệu cho thấy khả năng tự sửa chữa ADN của cá mập Greenland có thể lý giải tuổi thọ ấn tượng của chúng.
Theo Steve Hoffmann, nhà sinh vật học vi tính kiêm trưởng nhóm nghiên cứu ở Viện Lão hóa Leibniz, hệ gene của cá mập Greenland là một bước cốt lõi để hiểu rõ cơ chế phân tử của lão hóa ở loài vật sống cực lâu này. Chỉ có vài loài động vật phức tạp có thể sống lâu hơn con người, chẳng hạn như rùa khổng lồ với cá thể 191 tuổi tên Jonatha hiện nay đang sống trên đảo St. Helena. Tuy nhiên, kỷ lục này khá mờ nhạt khi so sánh với cá mập Greenland.
Kích cỡ hệ gene của cá mập là một trong những thách thức ban đầu của dự án. Với 6,5 tỷ cặp base, mã di truyền của cá mập Greenland dài gấp đôi so với con người và lớn nhất trong số những hệ gene cá mập được giải trình tự tính đến nay. Tương tự kỳ giông Mexico và cá phổi, hệ gene của cá mập Greenland có kích cỡ khổng lồ chủ yếu do tồn tại những yếu tố lặp và tự nhân bản thường xuyên. Các yếu tố có thể đổi chỗ như vậy, đôi khi gọi là gene nhảy hay gene vị kỷ, thường được coi như ký sinh, chiếm hơn 70% hệ gene của cá mập Greenland.
Gene nhảy có thể phá hủy tính gắn kết của những gene khác và giảm độ ổn định của hệ gene. Tuy nhiên, trong trường hợp cá mập Greenland, tỷ lệ gene lặp lại cao dường như không hạn chế tuổi thọ của chúng. Ngược lại, Sahm và cộng sự nghi ngờ sự mở rộng của những yếu tố đổi chỗ có thể góp phần vào tuổi thọ cực cao của loài cá mập này. Đôi khi, các gene phù hợp hơn về mặt chức năng có thể tận dụng cỗ máy phân tử mã hóa bởi gene đổi chỗ để nhân lên. Nhiều gene được sao chép tham gia vào sửa chữa tổn thương ADN.
Nhóm nghiên cứu cũng tìm thấy một sự biến đổi đặc biệt ở p53, có biệt danh "hộ vệ của hệ gene". p53 đóng vai trò như trung tâm điều khiển phản ứng với tổn thương ADN ở người và nhiều loài khác. Protein này đột biến ở khoảng 1/2 ca ung thư ở người và là chất ức chế khối u quan trọng nhất. Do đó, nó là gene thiết yếu để sống thọ, theo Steve Hoffmann. Tuy nhiên, các chuyên gia sẽ cần nghiên cứu sâu hơn để chứng minh những thay đổi đã quan sát ở gene chủ chốt góp phần vào khả năng sống lâu của cá mập Greenland.
An Khang (Theo IFL Science)