Ученые обнаружили крошечный папоротник с гигантским геномом

Ученые обнаружили крошечный папоротник с гигантским геномом

Исследователи сделали удивительное открытие в мире ботаники. Крошечный папоротник, обитающий на островах Новой Каледонии в Южной части Тихого океана, оказался обладателем самого большого известного генома. Эта находка была опубликована в журнале iScience.

Папоротник, принадлежащий к семейству Tmesipteris, имеет геном, который в 50 раз превышает размер человеческого ДНК. Он также примерно на 7% больше, чем у предыдущего рекордсмена – растения Paris japonica.

Команда ученых под руководством Жауме Пелисера из Ботанического института Барселоны изучила шесть видов вилочковых папоротников, обнаруженных в Новой Каледонии. Они измерили содержание ДНК в листьях растений с помощью флуоресцентного красителя.

Среди исследованных видов выделился T. oblanceolata. Этот небольшой папоротник, достигающий всего 15 сантиметров в длину, обладает впечатляющим геномом длиной 160 миллиардов нуклеотидных оснований. Для сравнения, геном человека состоит примерно из 3 миллиардов нуклеотидных оснований.

Ученые заинтересовались, как такой маленький папоротник может иметь столь огромный геном. Они предполагают, что T. oblanceolata может приближаться к биологическому пределу размера генома. Поддержание такого большого генетического материала связано с определенными сложностями, и функционирование этих огромных геномов остается загадкой.

Растения могут значительно увеличивать свои геномы различными способами, например, наследуя дополнительные копии хромосом или накапливая длинные повторяющиеся последовательности ДНК. Детальный анализ и секвенирование генома T. oblanceolata может пролить свет на механизмы, стоящие за его размером.

Исследователи подчеркивают важность каталогизации биоразнообразия с использованием геномных данных и сосредоточения исследований на менее заметных видах. Неприметный T. oblanceolata может не привлекать внимание своими размерами, но его клетки скрывают биологическое чудо, бросающее вызов нашему пониманию размера генома и эволюции.

Science XXI