אם משום מה תמצאו את עצמכם במסיבת יום הולדת של כריש גרינלנד (Somniosus microcephalus) מוטב לחשוב על ברכה מוצלחת יותר מ"עד מאה ועשרים": ספק אם הגעה לגיל הזה תרשים אותם במיוחד. עד לאחרונה היה ידוע מעט מאוד על הכרישים האלה, שחיים בעומק המים הקרים בים הארקטי ובצפון האוקיינוס האטלנטי, ויכולים להגיע לאורך של יותר מחמישה מטרים ולגיל מופלג ממש. מחקר חדש התמקד בפענוח המידע התורשתי שלהם, בחיפוש אחר אלמנטים בו שעשויים לתרום לאריכות ימים.
במחקר מ-2016, חוקרים מדנמרק נעזרו בתיארוך באמצעות פחמן רדיואקטיבי (פחמן-14) כדי להעריך את גיל הכרישים. החוקרים השתמשו לשם כך בעובדה שבשנות ה-50 וה-60 של המאה הקודמת נוצרה באטמוספרה כמות גדולה של פחמן רדיואקטיבי כתוצאה מניסויים בפצצות גרעיניות, ושהחומר הזה נספג ברקמות מתחדשות בלבד. במרכז העין נמצאים חלבונים שנוצרים במהלך ההתפתחות העוברית, אך לא מתחדשים לאחר מכן.
החוקרים זיהו כרישים בני כמה עשרות שנים לפי הפחמן הרדיואקטיבי משנות ה-60 שנספג בעיניהם, ולא נמצא אצל כרישים מבוגרים יותר. הם ביצעו חישוב שהעריך את קצב הגדילה השנתי של הכרישים בחצי סנטימטר עד סנטימטר בשנה, והגיעו למסקנה שנקבות המין הזה מגיעות לבגרות מינית רק בגיל 150 שנים בערך. גיל הנקבות הגדולות ביותר שנתפסו הוערך ב-392 בערך, עם שגיאה אפשרית של 120 שנים לכל כיוון.
עוד כתבות באתר מכון דוידסון לחינוך מדעי:
תפיסה על-חושית או סטריאוטיפים של אוכלוסיות?
שפעת מסוכנת: מחלות ללא גבולות
שטיפת מוח ג'וניור: ברוכים הבאים לחורף
אפשר היה לצפות שלכרישים יהיה קצב חילוף חומרים איטי במיוחד, כהסבר אפשרי לאריכות ימיהם, שכן קצב חילוף חומרים מהיר מגדיל נזקים לתאים לאורך זמן. מחקר קודם על כשמונים מינים של כרישים ודגים גדולים מצא שלאלה מהם שמתבגרים יותר לאט יש קצב חילוף חומרים איטי יותר. אבל זה לא המצב אצל כרישי גרינלנד: לפי מחקר של חוקרים מקנדה, קצב חילוף החומרים של כרישי גרינלנד נמצא בתחום הצפוי בהשוואה לכרישים אחרים באותו משקל גוף.
3 צפייה בגלריה
כ-70 אחוזים מהגנום של כריש גרינלנד מורכב מרצפים כאלה. רצפים חוזרים של חומצות גרעין
(מקור: Raspberry Neuron, Wikipedia)
גנום גדול - ומלא חזרות
על מנת לנסות להבין כיצד חיים הכרישים מאות שנים, חוקרים מאירופה פענחו את הרצף הגנטי של כרישי גרינלנד. המחקר פורסם בארכיב המאמרים bioRxiv, אם כי טרם עבר ביקורת עמיתים. ראשית, החוקרים מצאו שלכריש יש גנום עצום בגודלו – הוא מכיל 6 מיליארד וחצי "אותיות", או נוקלאוטידים, אותן אבני בניין יסודיות שמתורגמות ליצירת חלבונים. לשם השוואה, גנום האדם מכיל כ-3 מיליארד אותיות, ואילו הגנום של כריש העמלץ הלבן – כ-4.3 מיליארד אותיות.
רוב הגנום של כריש גרינלנד מכיל רצפים נִשְׁנִים או חוזרניים – מקטעים שמקורם בנגיפים עתיקים ששכפלו את עצמם פעמים רבות, ועותקים רבים שלהם נטמעו בגנום. 70.6 אחוזים מהגנום של כריש גרינלנד מורכב מרצפים כאלה. אצל בני אדם רק כמחצית מהגנום מורכב מרצפים כאלה, וגם הגנום של מחזיק השיא הקודם מקרב הכרישים – העמלץ הלבן – מכיל "רק" 58.5 אחוזים שלהם.
אחת ההשערות לגבי היתרון של שימור רצפים חוזרניים בגנום היא שהם "מוהלים" את הרצפים החשובים ב-DNA, כך שבמקרה של נזקים, פחות נזק נגרם לרצפים החשובים. עם זאת, רצפים אלה נוטים יותר ליצור שברים ב-DNA, שעלולים להמית את התא אם לא יתוקנו.
לתקן את ה-DNA
כאשר החוקרים ניתחו את אלה מבין הגנים של הכרישים שמכילים מידע לייצור חלבונים, הם מצאו כשמונים גנים שיש להם רק עותק אחד אצל כרישים אחרים, לעומת שני עותקים או יותר בגנום של כריש גרינלנד. רובם הגדול של הגנים האלה מכילים הוראות ייצור של חלבונים המשתתפים בתיקון נזקים ל-DNA, או במניעת היווצרות תאים סרטניים.
החוקרים מצאו תשעה גנים נוספים שאומנם לא הוכפלו, אך השתנו אצל כרישי גרינלנד באופן שלא נצפה אצל כרישים אחרים. כל הגנים הללו נקשרו, במחקרים על בני אדם ובעלי חיים כאחד, לזקנה ולאריכות ימים. אחד הגנים מהם מכיל הוראות ייצור לחלבון p53, אחד החלבונים החשובים בתא שמשתתפים בבקרת תיקון DNA, בתגובה למצבי עקה ובמניעת נזקים נוספים. החלבון חשוב להפעלת מנגנון המתה מתוכנן של התא (אפופטוזיס) כדי למנוע היווצרות תא סרטני, ושינויים אקראיים (מוטציות) בחלבון הזה, שפוגעים בפעילותו, נמצאו בלפחות מחצית ממקרי הסרטן אצל בני אדם.
ממצאי המחקר הולמים בהחלט מקרים אחרים שבהם נמצא קשר בין מנגנוני תיקון DNA לבין אריכות ימים אצל בעלי חיים גדולים במיוחד. לדוגמה, לפילים 40 עותקים של הגן ל-p53; אצל צבים גדולים מאריכי חיים נמצאה הכפלה של גנים הקשורים לתיקון DNA; ואצל מינים מאריכי ימים של דגי ורדון נמצאו שינויים חיוביים – דהיינו, תורמים ליכולת התיקון – בגנים שקשורים לתיקון DNA. נוסף על חשיבות המחקר על כרישי גרינלנד להבנת האבולוציה שלהם, הוא עשוי ללמד אותנו גם על הגורמים להזדקנות, ואולי אפילו על מנגנונים שמסייעים להאט אותה.
ד"ר גל חיימוביץ', מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע
