Paproć rekordzistka: nawet człowiek ma mniejszy genom

Paprocie z reguły mają stosunkowo duże genomy. Przeciętny rozmiar to 14,32 Gbp (miliardów par zasad azotowych) w haploidalnym zestawie chromosomów (1C). Nieco większe mają z reguły rośliny nagonasienne (17,95 GB), ale pozostałe – zwykle mniejsze: widłaki 1,16 Gbp, okrytonasienne 5,02 Gbp, a mchy zaledwie 0,5 Gbp. Dotychczas najmniejsze genomy odkryto u Genlisea tuberosa, rośliny z rodziny pływaczowatych (61 Mbp) i widliczki ostrozębnej (78 Mbp). Rekord z drugiego końca skali w 2010 r. ustanowiła Paris japonica (148,88 Gbp). Zatem u roślin okrytonasiennych największy genom jest 2,5 tysiąca razy większy od najmniejszego. U paproci stosunek ten wynosi 196. Najmniejszy genom ma Azolla microphylla (748 Mbp), a największy Tmesipteris obliqua, której genom niewiele ustępuje rekordzistce (147,29 Gbp). Poza tą paprocią gigantyczne genomy o rozmiarze powyżej 100 miliardów zasad to specjalność roślin okrytonasiennych np. jemioły.

Tmesipteris jest – obok Psilotum – współczesnym rodzajem paproci psylotowych. To grupa odrębna od typowych, najbliżej spokrewniona z inną grupą – nasięźrzałowcami. Tmesipteris obliqua ma 416 chromosomów. To dużo, ale nasięźrzałowce mają ich jeszcze więcej. Występujący w Polsce Ophioglossum vulgatum ma ich 480, podczas gdy tropikalny Ophioglossum reticulatum – 720.

Różne gatunki tmezypterysów zamieszkują wilgotne rejony południowo-wschodniej Azji, Australii i Oceanii. Często żyją epifitycznie na pniach paproci drzewiastych. Podczas badania, w którym ustalono rozmiar genomu Tmesipteris obliqua, zmierzono go też u Tmesipteris tannensis. Ten gatunek ma dwukrotnie mniej chromosomów (208) i dwukrotnie mniej DNA – 73,19 Gbp. Zespół badawczy składający się głównie z naukowców z Instytutu Botanicznego w Barcelonie i Królewskich Ogrodów Botanicznych w Kew uznał, że jest to kierunek wart dalszych badań. W tym celu pojechał na Nową Kaledonię i pobrał próby innego gatunku – Tmesipteris oblanceolata, znanego też jako T. truncata.

Trop okazał się trafny. Genom tego gatunku okazuje się mieć 160,45 Gbp. W ten sposób to ten tmezypterys zdobył tytuł rekordzisty nie tylko wśród paproci czy roślin, ale w ogóle wśród wszystkich organizmów. DNA jest upakowane w chromosomach w jądrze komórkowym, ale gdyby je rozciągnąć, taka ilość utworzyłaby linię o długości ok. stu metrów. Jest to pięćdziesięciokrotnie więcej niż w przypadku ludzkiego genomu, który mierzy ok. dwóch metrów, na co składa się około 3,1 Gbp (1C, czyli haploidalna wersja obecna w komórkach płciowych, podczas gdy w literaturze częściej podaje się wartość diploidalną 2C 6,3 Gbp).

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.