Обнаружен самый большой геном на Земле, и это большой сюрприз!
Небольшой, казалось бы, ничем не примечательный папоротник, который растет только на отдаленном острове в Тихом океане, в пятницу был внесен в Книгу рекордов Гиннеса как обладатель самого большого генома среди всех организмов на Земле.
Новокаледонский папоротник Tmesipteris oblanceolata содержит в ядрах своих клеток более чем в 50 раз больше ДНК, чем люди.
Если ДНК одной из клеток папоротника, ширина которой составляет всего лишь долю миллиметра, распутать, она растянется на 106 метров (350 футов), говорят ученые в новом исследовании.
В вертикальном положении ДНК окажется выше башни, на которой находится знаменитый лондонский колокол Биг-Бен.
Геном папоротника весил колоссальные 160 пар гигабаз (Гбп) — единица измерения длины ДНК.
Это на семь процентов больше, чем у предыдущего рекордсмена, японского цветкового растения Paris japonica.
Геном человека имеет относительно небольшой размер – 3,1 Гбит/с.
Если бы нашу ДНК распутали, ее длина составила бы около двух метров.
Соавтор исследования Илия Лейтч, исследователь из британского Королевского ботанического сада Кью, рассказал агентству AFP, что команда была «действительно удивлена, обнаружив нечто даже большее, чем Paris japonica».
«Мы думали, что уже достигли биологического предела. Мы действительно стремимся к крайностям биологии», — сказала она.
Папоротник, вырастающий от 5 до 10 сантиметров в высоту, встречается только в Новой Каледонии, французской тихоокеанской территории, где в последнее время наблюдаются беспорядки.
Два члена исследовательской группы отправились на главный остров Гранд-Терре в 2023 году и работали с местными учеными над исследованием, которое было опубликовано в журнале iScience.
Книга рекордов Гиннеса присудила папоротнику заветный «титул за самый большой геном».
Победа «этого безобидного на вид» папоротника демонстрирует, что «рекордсмены не всегда самые эффектные внешне», сказал управляющий редактор Книги рекордов Гиннеса Адам Миллуорд.
Что такое геном еще раз?
По оценкам, в организме человека имеется более 30 триллионов клеток.
Внутри каждой из этих клеток есть ядро, содержащее ДНК, которая подобна «книге инструкций, которая рассказывает такому организму, как мы, как жить и выживать», объяснил Лейтч.
Вся ДНК организма называется его геномом.
На данный момент ученые оценили размер генома около 20 000 организмов, что составляет лишь часть жизни на Земле.
Среди животных самая крупная — у мраморной двоякодышащей рыбы — 130 Гбп.
Хотя у растений самые большие геномы, они также могут иметь невероятно маленькие. Размер генома хищной Genlisea aurea составляет всего 0,06 Гбит/с.
Но мы, люди, не должны чувствовать себя неадекватными, сравнивая себя с могучим T. Oblanceolate.
Все данные свидетельствуют о том, что наличие огромного генома является недостатком, сказал Лейтч.
Чем больше у вас ДНК, тем крупнее должны быть ваши клетки, чтобы вместить все это.
Для растений более крупные клетки означают, что поры листьев должны быть больше, что может замедлить их рост.
Кроме того, сложнее создать новые копии всей этой ДНК, что ограничивает их репродуктивные способности.
Это означает, что наиболее массивные геномы наблюдаются у медленно растущих многолетних растений, которые не могут легко адаптироваться к неблагоприятным условиям или бороться с конкуренцией.
Таким образом, размер генома может повлиять на то, как растения реагируют на изменение климата, изменение землепользования и другие экологические проблемы, вызванные людьми, сказал Лейтч.
Для чего нужна вся эта ДНК?
Где-то еще могут существовать геномы большего размера, но Лейтч считает, что этот папоротник, должно быть, близок к пределу.
«Я не могу понять, как на самом деле функционирует организм со всей этой ДНК», — сказала она.
Ученые не знают, что делает большая часть ДНК в таких огромных геномах, признала она.
Некоторые говорят, что по большей части это «мусорная ДНК».
«Но, вероятно, это наше собственное невежество. Возможно, у него действительно есть функция, и нам еще предстоит ее найти», — сказал Лейтч.
Джонатан Вендел, ботаник из Университета штата Айова, не участвовавший в исследовании, согласился, что «удивительно» то, сколько ДНК содержит папоротник.
Но это «только первый шаг», сказал он.
«Великой загадкой является смысл всех этих вариаций – как геномы растут и сжимаются, и каковы эволюционные причины и последствия этих явлений?»
Написать комментарий