Untuk alasan yang banyak, jerung putih yang hebat harus dipertimbangkan sebagai wira-wira laut alam semula jadi - mereka besar dan kuat, menjalani kehidupan yang panjang, dapat menyembuhkan luka mereka dengan cepat, dan kemungkinan besar mereka jarang mendapat kanser. Tetapi bagaimana mungkin gergasi purba ini mempunyai ciri-ciri seperti superhero? Para saintis kini telah mengambil langkah utama untuk menjawab soalan itu dengan menyahkodkan keseluruhan genom jerung putih yang hebat.
Pasukan penyelidik antarabangsa yang diketuai oleh saintis di Save Our Seas Foundation Research Center Shark dan Institut Penyelidikan Guy Harvey di Nova Southeastern University di Florida menyusun genom jerung putih yang hebat (Carcharodon carcharias) dan membandingkannya dengan genom beberapa spesies vertebrata lain. Pasukan ini mendapati banyak ciri-ciri genetik yang luar biasa yang mungkin menjelaskan mengapa jerung putih adalah wira-wira (atau pengawas, jika anda adalah singa laut yang gemuk) di laut. Kajian mereka diterbitkan secara online pada hari Isnin (18 Feb) dalam jurnal Prosiding Akademi Sains Kebangsaan.
Kestabilan genetik adalah penting
Urutan genom hiu putih yang besar bukanlah tugas yang kecil - genom terdiri daripada 4.63 bilion pasangan asas (molekul yang mengandungi nitrogen yang membentuk "tangga" tangga DNA), iaitu kira-kira 1.5 kali saiz genom manusia. "Ini usaha yang mengagumkan," kata Dovi Kacev, ahli ekologi molekular marin dan penyelidik di Pusat Sains Perikanan Barat Daya Perikanan Laut Negara di California, yang tidak terlibat dengan kajian itu.
Hampir 60 peratus genom jerung putih terdiri daripada urutan genetik yang berulang, yang serupa dengan apa yang dilihat dalam genom manusia. Apa yang istimewa mengenai genom jerung putih adalah bahawa banyak daripada kawasan yang berulang ini adalah kod untuk kumpulan khas gen yang dikenali sebagai LINE.
"Ini membuat salinan mereka sendiri dan kemudian dimasukkan semula secara rawak di pelbagai lokasi dalam genom, dan dalam proses mereka membuat rehat dua stranded dalam DNA yang perlu diperbaiki," kata Michael Stanhope, ahli biologi evolusi di Cornell University di New York . Stanhope mengetuai kajian itu dengan Nicholas Marra dan Mahmood Shivji, ahli biologi pemuliharaan di Nova Southeastern University.
Kerosakan yang kerap dalam DNA menjadikan genom tidak stabil, yang biasanya membawa kepada risiko yang lebih tinggi daripada masalah yang menyebabkan mutasi genetik yang akhirnya boleh menyebabkan kanser. Tetapi jerung putih seolah-olah telah berubah cara untuk mengelakkan ketidakstabilan genomik sedemikian.
Para penyelidik mendapati bahawa genom jerung putih mengandungi banyak gen yang bertanggungjawab untuk mengekalkan kestabilan genetik - perkara seperti gen pembaikan DNA dan gen menindas tumor. Dan apabila penyelidik membandingkan gen kestabilan jerung putih dengan gen analogi dalam vertebrata lain, mereka mendapati perubahan kecil dalam urutan gen yang menunjukkan corak penyesuaian evolusi khusus untuk gen ini dalam jerung putih.
"Fikirkan ia sebagai penalaan baik peranan gen ini dalam mengekalkan kestabilan genom dalam jerung putih," kata Stanhope.
Orang ramai telah membuat spekulasi bahawa jerung mempunyai kadar kanser yang jauh lebih rendah daripada binatang lain, tetapi "tidak banyak data nyata untuk mengatakan dengan pasti," kata Kacev. Walau bagaimanapun, kehadiran gen kestabilan yang disesuaikan khas boleh menjelaskan kemungkinan rintangan kanser.
"Jika anda ingin mencegah kanser, anda perlu mengekalkan kestabilan genom anda," kata Stanhope, yang bermaksud mengelakkan mutasi genetik. Pengumpulan mutasi berlebihan membawa kepada kanser, tetapi genom jerung nampaknya direka khusus untuk mencegahnya. "Ini adalah perkara yang kita perlu ujian di makmal, walaupun, untuk benar-benar tahu," katanya.
Stanhope juga memberi amaran bahawa walaupun jerung putih mungkin mempunyai penyesuaian genetik untuk menghalang mereka daripada mendapat kanser, itu tidak bererti bahawa memakan produk yu boleh menghalang manusia daripada mendapat kanser, walaupun apa yang penyokong "ubat alternatif" boleh menuntut.
Dan kebolehan khas mereka yang lain ...
Genetik juga boleh menerangkan satu lagi kuasa besar burung yu putih: kemampuan untuk menyembuhkan dengan cepat. Pasukan ini mendapati beberapa gen jerung putih yang diketahui memainkan peranan penting dalam proses penyembuhan luka vertebrata. Dan, sama dengan gen kestabilan, gen penyembuhan luka di jerung putih berada di bawah tekanan pilihan pemilihan evolusi yang sama, yang bermaksud terdapat kecenderungan untuk bilangan ciri-ciri bermanfaat ini untuk meningkat.
"Kami juga menemui pengayaan gen untuk penyembuhan luka dan gen kestabilan genom dalam jerung putih berbanding vertebrata lain," kata Stanhope. Dalam erti kata lain, genom jerung putih mempunyai proporsi yang lebih tinggi dari jenis gen ini berbanding dengan apa yang dilihat dalam genom vertebrata lain.
Walaupun pasukan itu menemui beberapa gen yang mungkin bertanggungjawab terhadap kebolehan super-yu putih yang hebat, terdapat satu ciri yang tidak dapat dipertanggungjawabkan oleh genom: sniffer sensitif yu.
Jerung dikenali kerana mempunyai rasa bau yang tajam, jadi para penyelidik dijangka mendapati banyak gen reseptor (OR) penciuman, yang merupakan gen-gen yang bertanggungjawab untuk sknozes yang berkesan dari vertebrata lain. Tetapi genom yu putih mengandung sangat sedikit gen ini. Apa yang ditemui penyelidik sebaliknya adalah satu lagi kategori gen yang dipanggil gen vomeronasal. Gen ini juga boleh terlibat dalam persepsi bau, tetapi ia tidak selalunya sama dengan OR gen, kata Stanhope. Walau bagaimanapun, dalam genom jerung putih, terdapat lebih daripada selusin gen vomeronasal, jadi para penyelidik mencadangkan bahawa mungkin gen-gen tersebut dapat menimbulkan persepsi bau dalam jerung putih.
"Kami masih berada di tahap di mana kami menggaru permukaan, tetapi setelah urutan genom ini memberi kami titik permulaan untuk menangani soalan-soalan ini dengan lebih terperinci," kata Kacev. Penyelidikan ini tidak dapat dinafikan membantu menjawab soalan mengenai spesies lain, katanya. "Memahami genom jerung putih tidak hanya penting untuk jerung putih, tetapi ia adalah perancah, atau titik melompat untuk memahami spesies yang berkaitan."
Jerung putih yang besar adalah salah satu makhluk laut yang paling terkenal di dunia, tetapi populasi mereka bergelut ketika orang terus memburu mereka daripada ketakutan dan tamak. "Orang ramai mempunyai imej yang digambarkan dalam filem dan rancangan TV sebagai mesin pembunuhan ini," kata Kacev. Namun, realitinya ialah manusia membunuh lebih banyak jerung daripada jerung yang membunuh manusia.
"Manusia membunuh banyak, berjuta-juta jerung setiap tahun di seluruh dunia untuk sebab-sebab perubatan palsu, palsu, untuk sup sirip hiu dan segala macam alasan yang hanya tragis," kata Stanhope. Para penyelidik berharap kajian mereka membantu lebih ramai orang menyedari betapa istimewanya vertebrata purba ini.
"Saya berharap orang menyedari penyesuaian biologi yang luar biasa dan ini akibatnya, mempunyai penghargaan yang lebih besar untuk mereka," kata Stanhope.
