Nature：无骨鲨鱼（象鲨）基因组被破译

“活化石”姥鲨（象鲨）在过去4.2亿年几乎没什么变化，使得它与其他脊椎动物相比，DNA隐藏的“秘密”更具科研价值。

一个国际研究人员小组对姥鲨（elephant shark）的基因组进行了测序和分析。将其与人类和其他脊椎动物的基因组进行比较，揭示出了为何鲨鱼的骨架主要是由软骨构成，而不像人类的骨架一样是由 骨骼构成，以及鲨鱼的免疫系统相比人类要简单得多的原因。Byrappa Venkatesh和他的同事们将这些研究结果发表在最新一期的《自然》（Nature）杂志上。

通过对免疫系统进行分析，研究人员意外地发现鲨鱼似乎没有称之为辅助性T淋巴细胞（T-helper lymphocyte）的特殊细胞类型，直到现在人们都认为在脊椎动物中辅助性T淋巴细胞对抵御病毒/细菌感染及预防糖尿病和风湿性关节炎等自身免疫反应 起至关重要的作用。

尽管鲨鱼免疫系统的构造看似原始，但它却显示强大的免疫防御能力且长寿。论文的共同作者、德国马克思普朗克免疫生物学和表观遗传学研究所所长 Thomas Boehm 说：“姥鲨免疫系统的结构与哺乳动物有很大的不同。很明显，没有这种特殊的细胞类型鲨鱼也能够有效地应对各种类型的感染。这表明，自然可以为同样的问题提 供不同的解决方案。”

当艾滋病患者体内的辅助性T细胞遭到破坏时，他们会死于病毒和细菌感染。直到现在，人们都认为这些细胞对于免疫系统至关重要。新研究结果挑战了人们长期以来的认知，为开发出非直观的策略来调节人类免疫功能开启了一条从所未有的途径。

研究人员还调查了包括姥鲨在内的软骨鱼类不能够像人类和其他的硬骨脊椎动物一样用骨骼来替代软骨的原因。基因组分析结果阐明了鲨鱼缺少存在于所有硬骨脊椎 动物中的一个基因家族，这一基因家族对于骨骼形成至关重要。当研究人员在斑马鱼一类的硬骨鱼中失活这些基因时，发现不会发生钙化。这一研究结果强有力地表 明了，所研究的这一基因家族有可能是更好地了解诸如骨质疏松症等骨疾病的一个起点。

此外，研究还揭示了姥鲨基因组是所有脊椎动物中进化最慢的基因组。姥鲨甚至打败了近期研究证实进化极其缓慢的、被称之为“活化石”的腔棘鱼。因此，姥鲨有可能是很久以前灭绝的所有有颌脊椎动物祖先的最佳代表。

包括鲨鱼、鳐鱼和银鲛在内的软骨鱼类，是现存最古老的有颌脊椎动物群，其是在大约 4.5 亿前与硬骨脊椎动物分歧开来。姥鲨是一种栖息在沿澳大利亚南部和新西兰的大陆架，水深为 200-500 米的温带水域。在大约 1000 个软骨鱼类物种中，选择姥鲨作为模型是因为它的基因组相对紧凑，只有人类基因组的三分之一大小。

原始出处：

Brendan Borrell. Why sharks have no bones. Nature, 08 January 2014; doi:10.1038/nature.2014.14487

Byrappa Venkatesh, Alison P. Lee, Vydianathan Ravi, Ashish K. Maurya, Michelle M. Lian, Jeremy B. Swann, Yuko Ohta, Martin F. Flajnik, Yoichi Sutoh, Masanori Kasahara, Shawn Hoon, Vamshidhar Gangu, Scott W. Roy, Manuel Irimia, Vladimir Korzh, Igor Kondrychyn, Zhi Wei Lim, Boon-Hui Tay, Sumanty Tohari, Kiat Whye Kong, Shufen Ho, Belen Lorente-Galdos, Javier Quilez, Tomas Marques-Bonet, Brian J. Raney, Philip W. Ingham, Alice Tay, LaDeana W. Hillier, Patrick Minx, Thomas Boehm , Richard K. Wilson, Sydney Brenner &Wesley C. Warren. Elephant shark genome provides unique insights into gnathostome evolution. Nature, 08 January 2014; doi:10.1038/nature12826