Odkryto największy genom na Ziemi i to jest wielka niespodzianka: ScienceAlert

Mała, pozornie zwyczajna paproć, która rośnie tylko na odległej wyspie na Pacyfiku, została w piątek wpisana do Księgi Rekordów Guinnessa za posiadanie największego genomu ze wszystkich żywych stworzeń na Ziemi.

nowa paproć kaledońska, Tmesipteris oblanceolataZawiera ponad 50 razy więcej DNA upakowanego w jądrze komórek niż człowiek.

W nowym badaniu naukowcy stwierdzili, że gdyby przeanalizować DNA jednej z komórek paproci, która ma zaledwie ułamek milimetra szerokości, okazałoby się, że rozciągałby się na 106 metrów (350 stóp).

Gdyby stało pionowo, DNA byłoby wyższe niż wieża, w której znajduje się słynny dzwon Big Ben w Londynie.

Genom paproci waży 160 gigapar zasad, co jest miarą długości DNA.

To o siedem procent więcej niż poprzedni rekordzista, japońska roślina kwitnąca Paris japonica.

Ludzki genom to stosunkowo małe 3,1 gigabajta.

Gdyby rozwikłano nasze DNA, miałoby około dwóch metrów długości.

Elijah Leach, jeden z uczestników badania i badacz z Królewskich Ogrodów Botanicznych w Kew w Wielkiej Brytanii, powiedział AFP, że zespół był „naprawdę zaskoczony, gdy znalazł coś o wiele większego”. Paryż Japonia„.

„Myśleliśmy, że osiągnęliśmy już biologiczny limit” – powiedziała. „Naprawdę przesuwamy granice biologii”.

Paproć o długości od 5 do 10 centymetrów występuje wyłącznie w Nowej Kaledonii, francuskim terytorium Pacyfiku, które niedawno doświadczyło niepokojów.

Dwóch członków zespołu badawczego wybrało się w 2023 r. na główną wyspę, Grande Terre, i współpracowało z lokalnymi naukowcami nad badaniem opublikowanym w czasopiśmie iNauka.

Księga Rekordów Guinnessa przyznała paproci „tytuł największego genomu”.

Adam Millward, redaktor naczelny Księgi Rekordów Guinnessa, powiedział, że zwycięstwo „nieszkodliwej” paproci pokazało, że „rekordziści nie zawsze są najbardziej błyskotliwi na zewnątrz”.

Czym jest znowu genom?

Szacuje się, że w organizmie człowieka znajduje się ponad 30 bilionów komórek.

W każdej z tych komórek znajduje się jądro zawierające DNA, które stanowi „instrukcję, która mówi organizmowi takiemu jak my, jak żyć i pozostać przy życiu” – wyjaśnił Leach.

Całe DNA organizmu nazywa się jego genomem.

Do tej pory naukowcy oszacowali wielkość genomu na około 20 000 organizmów, co stanowi zaledwie niewielki ułamek życia na Ziemi.

Wśród zwierząt największy jest marmurkowaty dwudyszny, mający 130 GB.

Chociaż rośliny mają największe genomy, mogą mieć również niewiarygodnie małe geny. Genom mięsożernego Genlisea aurea ma zaledwie 0,06 Gb.

Ale my, ludzie, nie musimy czuć się gorsi, porównując się z potężnymi T. oblanceolata.

Wszystkie dowody wskazują, że posiadanie dużego genomu jest czymś złym, stwierdził Leach.

Im więcej masz DNA, tym większe muszą być całkowicie zagęszczone komórki.

W przypadku roślin większe komórki oznaczają, że takie elementy jak pory liści muszą być większe, co może powodować wolniejszy ich wzrost.

Trudno jest również wykonać nowe kopie całego DNA, co ogranicza ich zdolności reprodukcyjne.

Oznacza to, że najbardziej masywne genomy pojawiają się u wolno rosnących bylin, które nie mogą łatwo przystosować się do przeciwności losu ani konkurować z konkurencją.

Rozmiar genomu może zatem wpływać na reakcję roślin na zmianę klimatu, zmianę użytkowania gruntów i inne wyzwania środowiskowe powodowane przez człowieka, stwierdził Leach.

Po co to całe DNA?

Możliwe, że gdzieś tam istnieją większe genomy, ale Leach uważa, że ​​dla tej paproci powinno być blisko limitu.

„Nie rozumiem, jak funkcjonuje organizm z takim całym DNA” – powiedziała.

Przyznała, że ​​naukowcy nie wiedzą, co robi większość DNA w tak ogromnych genomach.

Niektórzy twierdzą, że większość z nich to „śmieciowe DNA”.

„Ale może wynika to z naszej niewiedzy” – powiedział Leach. „Być może ma to jakąś funkcję i nadal musimy ją znaleźć”.

Jonathan Windle, botanik z Iowa State University, który nie był zaangażowany w badania, zgadza się, że ilość DNA zawarta w paproci jest „zdumiewająca”.

Powiedział jednak AFP, że „stanowi to dopiero pierwszy krok”.

„Wielką zagadką jest, co oznacza cała ta różnorodność – w jaki sposób genomy rosną i kurczą się oraz jakie są ewolucyjne przyczyny i konsekwencje tych zjawisk?”

© Agence France-Presse