大白鲨是海洋当中标志性的顶级捕食者的存在，它在生物学当中的地位也是首屈一指，在大白鲨的身上藏着许多秘密，近日，在一个重大的科学实验中，大白鲨的身体基因组现在已经被详细地揭示在了人们面前。大白鲨基因研究小组主要是由好几个知名的研究中心组成，其中包括了挪威南部大学(Nova Southeastern Universitys (NSU))拯救海洋基金会鲨鱼研究中心和盖伊·哈维研究所(GHRI)、康奈尔大学兽医学院和蒙特利湾水族馆的科学家等等，科学家们集中的将大白鲨的基因组与其他的脊椎动物做了比较，这些脊椎动物当中还包括了人类以及大白鲨的近亲巨型鲸鲨。
研究过程中，科学家们发现大白鲨的基因组大小非常的惊人——与人类相比，它的基因组足足大出一点五倍之多，并且研究人员还从中揭开了巨大体形和长寿鲨鱼进化成功背后的大量基因变化的原因所在。研究人员发现，在许多基因中出现了明显的特定DNA序列变化(也称为正选择)，这些基因在维持基因组稳定性方面起着重要作用——这种遗传防御机制可以抵消物种DNA的累积损伤，从而保持基因组的完整性。在大白鲨的DNA修复、DNA损伤反应和DNA损伤耐受性等密切相关的基因中，发现了这些适应性序列的变化。假如出现了累积的DNA损伤现象或者是基因组极其不稳定的现象，那么人类就会表现出与年龄逐渐衰老或者是与癌症有关的疾病。
挪威南部大学拯救海洋基金会鲨鱼研究中心(Save Our Seas Foundation Shark Research Center)和盖伊·哈维研究所 (GHRI)的主任马哈茂德·希夫吉(Mahmood Shivji)说：“大白鲨的身体当中不仅有数量惊人的基因组稳定基因共同作用造成了这些适应性变化，而且它们还改造了其中几个特别的基因，突显了这种基因微调在白鲨身上的作用，进一步放大，使得它们体现了更多的重要性。”希夫吉与康奈尔大学兽医学院博士迈克尔·斯坦霍普作为领导者共同参与了大白鲨的研究。
同样值得人们关注的是，大白鲨基因组中含有大量的“跳跃基因”或转座子（一种在后生动物当中发现的可移动的遗传因子），在这种情况下，有一种特殊的类型被称为之品系。事实上，大白鲨是迄今为止在脊椎动物中发现的含有其最高比例的动物之一，体内的含量将近达到了百分之三十。斯坦霍普说：“众所周知，这些基因系通过在DNA中产生双链断裂而导致基因组不稳定。”
“在白鲨基因组中，这种细胞系的增殖可能代表着有效DNA修复机制进化的一种强大的选择剂，这反映在许多基因组稳定基因的积极选择和富集上。”国际研究小组也包括来自加利福尼亚州立大学、蒙特利湾学院、克莱姆森大学、葡萄牙波尔图大学和俄罗斯多布詹斯基基因组生物信息学中心的科学家。他们还发现，白鲨中的许多相同的基因组稳定基因也被积极选择，并在体形巨大、寿命长的鲸鲨中富集。巨型鲸鲨当中也发现了具有这些关键的稳定性适应的基因组，这一发现意义重大，因为理论上，患癌症的风险应该随着细胞数量(细胞数量越多生物体型越大)和生物体寿命的增加而增加。统计学中，大量的数据显示，在一个物种中，身体大小与癌症风险之间存在正相关的关系。有趣的是，这种情况在不同物种之间并不存在。
与预期相反的是，体型非常大的动物与人类相比，患上癌症的几率要小得很多。这表明它们进化出了优越的预防癌症的能力，在大白鲨和巨型鲸鲨基因组稳定基因中发现的基因创新可能是一种进化过程当中的适应，有助于它们的巨大身体和长久寿命的进化。蒙特利湾水族馆的高级研究科学家萨尔瓦多·约根森博士说：“揭秘白鲨基因组为科学家门提供了一套新的思路，这就可以解开这些令人恐惧的捕食者的巨大谜团——为什么鲨鱼的繁衍比地球上几乎任何脊椎动物都长，它们已经在地球上生存超过了五亿年了。”约根森博士是蒙特利湾水族馆的高级研究科学家，他是这项研究的共同作者。
但这项研究给人们带来的惊喜可不止那么一点儿。鲨鱼基因组还揭示了与伤口愈合途径相关的基因的其他有趣的进化适应性。鲨鱼以其令人印象深刻的快速的伤口愈合能力而闻名。斯坦霍普说：“我们发现了一些与伤口愈合最基本的途径相关的基因，包括一个关键的凝血基因。”“这些涉及伤口愈合基因的适应能力可能是一直以来鲨鱼被吹嘘从大伤口中有效愈合的能力的基础。”研究人员说，他们刚刚探索了白鲨基因组的“冰山一角”。希夫吉说：“基因组不稳定是许多严重人类疾病中的一个非常重要的关键。现在我们发现，大自然已经制定了聪明的策略来维持这些体型大、寿命长的鲨鱼基因组的稳定性。”“我们还需要从这些进化奇迹中学到很多东西，包括一些可能有助于对抗癌症和与年龄有关的疾病的信息，以及改善人类伤口愈合治疗的状况，因为我们发现了这些动物是如何做到的。”
解码白鲨基因组也将有助于保护这种鲨鱼和相关的鲨鱼，其中许多鲨鱼由于过度捕捞而数量迅速减少，这个研究项目的合作者、挪威南部大学的保护遗传学家斯蒂芬金·博林说：“基因组数据将成为了解白鲨种群动态的巨大财富，以更好地保护这个吸引了许多人想象力的、令人惊叹的物种。”这项研究由拯救海洋基金会、盖伊·哈维海洋基金会、海基金会/鲨鱼基金会、蒙特利湾水族馆和伊洛米纳公司以及Dovetail基因组学提供实物支持。
