O ferigă a stabilit recordul pentru cel mai mare genom din lume

Se spune că lucrurile bune vin în sticluțe mici, și chiar dacă faptul că a fost descoperit cel mai mare genom din lume într-un organism este o realizare incredibilă, realitatea este puțin mai complicată.

Specia de ferigă Tmesipteris oblanceolata din Noua Caledonie are cel mai mare genom, care, dacă ar fi întins, ar fi mai înalt decât turnul Big Ben și deține acum trei recorduri mondiale.

• Câți dintre români cred că sunt direct responsabili pentru strângerea deșeurilor din plastic?
• Cercetătorii avertizează: Zeci de milioane de oameni vor muri din cauza bolilor bacteriene rezistente la antibiotice

Cu peste 100 de metri de ADN, această ferigă aparent neînsemnată are cea mai mare cantitate de ADN stocată în nucleul oricărui organism viu de pe planetă. Pentru a pune acest lucru în context, genomul uman are 3,1 gigaperechi de baze, care s-ar întinde pe aproximativ 2 metri, în timp ce T. oblanceolata are 160,45. Astfel, această ferigă deține recordurile mondiale pentru cel mai mare genom de ferigă, cel mai mare genom de plantă și cel mai mare genom în general.

Care este dezavantajul de a avea cel mai mare genom găsit vreodată?

Deși poate părea surprinzător pentru o plantă atât de mică, șase dintre cele mai mari 10 genomi sunt deținute de plante. Deținătoarea anterioară a titlului, Paris japonica, o plantă cu flori japoneză, are un genom de 148,89 gigaperechi de baze, în timp ce în regnul animal, peștele Protopterus aethiopicus are 129,90 Gbp, iar specia de salamandră Necturus lewisi are 117,47 gigaperechi de baze. Aceste specii au unele dintre cele mai mari genomuri dintre animale, dar sunt mult mai mici decât ale aceste plante.

Deși deține recordul mondial, T. oblanceolata este de fapt dezavantajată în comparație cu alte specii cu genomuri mai mici. Un genom mare și mult ADN necesită celule mari, ceea ce înseamnă că speciile cu genomuri mari sunt mai lente în creștere și mai puțin eficiente în fotosinteză.

„În majoritatea cazurilor, este un aspect negativ. Dacă ai un genom mare, trebuie să ai o celulă mare pentru a-l adăposti. Astfel, plantele cu genomuri mari sunt limitate și au o fotosinteză mai puțin eficientă decât speciile cu genomuri mici, care au o gamă întreagă de eficiență fotosintetică. Și, desigur, fotosinteza produce zahăr, care este esențial pentru creșterea biomasei. Asta înseamnă că aceste plante cu genomuri mari sunt mai puțin eficiente sau mai puțin capabile să crească rapid”, a declarat Dr. Ilia Leitch, de la RBG Kew.

Ar putea exista un genom mai mare decât al acestei ferigi?

Pe lângă fotosinteza mai puțin eficientă, genomul gigantic al lui T. oblanceolata înseamnă că planta este mai puțin capabilă să concureze cu alte specii cu creștere rapidă. Genomul este atât de mare încât echipa crede că feriga este octoploidă, adică are opt seturi de cromozomi. Oamenii, în contrast, sunt diploizi, având doar două seturi, explică IFL Science.

„Cu cât genomul este mai mare, cu atât ai mai multe constrângeri asupra oportunităților ecologice și a capacității de a crește și de a concura cu succes cu alte plante. Astfel, speciile cu cele mai mari genomuri, precum Paris japonica sau Tmesipteris, această ferigă, tind să se găsească în medii foarte stabile, care nu sunt competitive”, a continuat Leitch.

Deținătoarea recordului fiind acum ferm înregistrată în cărțile de istorie, rămâne întrebarea: am putea găsi ceva cu un genom și mai mare? Leitch crede că nu.

„Genul Tmesipteris, acest gen de ferigi, are 15 specii. Și avem date despre dimensiunea genomului pentru cinci sau șase dintre ele. Aceasta este deținătoarea recordului, dar sunt altele care sunt în aceeași zonă, dar nu la fel de mari. Este posibil ca dacă am colecta și analiza o altă specie, să fie de 161 gigabaze, dar nu cred că vom găsi ceva de 200 gigabaze”, spune cercetătoarea.

Feriga cu cel mai mare genom atrage atenția asupra importanței plantelor

Chiar și analiza acestei plante a fost o realizare în sine, deoarece autorii principali, dr. Jaume Pellicer și dr. Oriane Hidalgo, au călătorit în Noua Caledonie pentru a colabora cu localnicii pentru a găsi și transporta planta înapoi în Europa pentru testare. Această analiză a implicat citometria în flux, folosind coloranți pentru a marca ADN-ul în nucleele celulelor și apoi măsurarea a cât de mult colorant s-a legat de ADN.

„Această plantă micuță, pe care nici nu ai observa-o dacă ai călca pe ea, deține acest record mondial. Asta înseamnă că poate atrage atenția asupra plantelor, pentru că plantele sunt atât de importante pentru supraviețuirea planetei noastre, și toată viața noastră depinde de plante, deoarece ele produc oxigenul pe care îl respirăm, aerul, hainele pe care le purtăm, adesea mâncarea pe care o mâncăm. Așadar, menținerea plantelor în atenția oamenilor este întotdeauna benefică”, a concluzionat Leitch.

Studiul a fost publicat în iScience.

Vă recomandăm să citiți și:

Ce animal ar putea avea cei mai vechi cromozomi sexuali?

Test de cultură generală. De ce este șofranul cel mai scump condiment din lume?

Unele mamifere tropicale par să aibă „fobie de Lună”

Viermii de la Cernobîl nu sunt deloc afectați de radiații