Секвенирование генома акулы-слона проливает свет на костные заболевания и иммунитет человека

Секвенирование геномов позвоночных помогает понять эволюцию генома человека. Сравнивая разные геномы, исследователи выявляют вариации в генах и белках, чтобы понять пути эволюции и расхождения позвоночных.

Международная команда учёных под руководством Байраппы Венкатеша из Института молекулярной и клеточной биологии A*STAR (Сингапур) секвенировала полный геном Callorhinchus milii — акулы-слона. Результаты выявили особенности этого вида — отсутствие костеобразования и необычную иммунную систему, — которые имеют важное значение для медицины человека.

«Большинство геномов акул крупнее человеческого, что затрудняет их секвенирование и сборку, — объясняет Венкатеш. — Мы выбрали акулу-слона, чей геном в три раза меньше человеческого. Этот вид также идеально подходит для изучения происхождения всех челюстных позвоночных».

Акула-слон относится к хрящевым рыбам, которые отделились от костных позвоночных около 450 миллионов лет назад. Исследование подтвердило, что акула-слон эволюционирует медленнее всех известных позвоночных, включая «живое ископаемое» — латимерию.

Сравнение геномов акулы-слона и человека показало, что у акулы отсутствует ключевое семейство генов, ответственных за формирование костей. «Мы знаем, что у человека и других костных позвоночных эти гены участвуют в генерации костной ткани, — говорит Венкатеш. — Их отсутствие у акулы-слона делает эти гены главными кандидатами для изучения костных заболеваний человека».

Учёные также обнаружили необычную особенность иммунной системы акулы-слона. У неё присутствует только один тип иммунных «клеток-помощников», а более специализированные T-клетки, которые есть у человека и других позвоночных, отсутствуют. T-клетки — это тип лейкоцитов, обеспечивающих защиту от вирусных и бактериальных инфекций и играющих ключевую роль в борьбе с аутоиммунными заболеваниями.

«Поскольку акулы-слоны живут долго и здорово без сложных T-клеток, вероятно, они используют альтернативные иммунные механизмы, — поясняет Венкатеш. — Понимание этих механизмов может помочь в разработке новых стратегий для улучшения иммунитета человека в будущем».