[ad_1]
Je dacht dat het levende organisme met het grootste genoom de blauwe vinvis, een Afrikaanse olifant of misschien een gigantische sequoiaboom zou kunnen zijn? Niet eens in de buurt. Een mens? Weer mis. Die eer gaat in plaats daarvan naar een kleine varen die in de boom groeit. het Franse overzeese gebied Nieuw-Caledonië in het zuidwesten van de Stille Oceaan.
Nieuw onderzoek toont aan dat deze vorkvarensoort, genaamd Tmesipteris oblanceolata, een genoom heeft – alle genetische informatie van een organisme – dat 7 procent groter is dan dat van de vorige recordhouder, de Japanse bloeiende plant Paris japonica, en meer dan 50 keer zo groot als het menselijk genoom.
De maatstaf voor de grootte van het genoom was het aantal basenparen, de fundamentele eenheden van DNA, in de celkernen van een organisme. Als het DNA in elke cel van deze varen zou worden uitgerekt als een bolletje garen, zou het bijna 106 meter lang zijn, hoger dan het Vrijheidsbeeld in New York, de klokkentoren van de Big Ben in Londen of de Taj Mahal in India. . Het menselijk genoom zou slechts 2 meter lang zijn.
De varen groeit voornamelijk op de grond of bovenop omgevallen boomstammen in Nieuw-Caledonië, ongeveer 1200 km ten oosten van Australië, en op naburige eilanden zoals Vanuatu.
“We kunnen je vertellen dat deze soort niet erg opzichtig is. Het is een kleine plant, doorgaans 10-15 centimeter hoog, die gemakkelijk onopgemerkt kan blijven voor iedereen die er niet specifiek naar op zoek is”, aldus evolutionair onderzoeker. bioloog Jaume Pellicer van het Botanisch Instituut van Barcelona (IBB), co-hoofdauteur van de studie die vrijdag in het tijdschrift iScience is gepubliceerd.
De exemplaren die in het onderzoek zijn gebruikt, zijn vorig jaar verzameld op het eiland Grande Terre in Nieuw-Caledonië. De bladachtige structuren zijn geen echte bladeren, maar eerder afgeplatte stengels. Het behoort tot een varenfamilie waarvan de evolutionaire afstamming zich ongeveer 350 miljoen jaar geleden afsplitste van andere varens, ongeveer 120 miljoen jaar voordat dinosauriërs verschenen.
Een groot genoom wordt niet als gunstig beschouwd.
“Wij denken dat Tmesipteris oblanceolata zo'n groot genoom heeft, niet vanwege enig evolutionair voordeel, maar simpelweg omdat het, om een reden die we nog niet weten, er in de loop van de tijd niet in is geslaagd om niet-functionele of overtollige DNA-sequenties efficiënt te verwijderen,” zei Pellicer.
DNA, dat de genetische informatie van een organisme draagt, bestaat uit twee gekoppelde strengen die om elkaar heen wikkelen in een vorm die een dubbele helix wordt genoemd en die eruitziet als een gedraaide ladder. Basisparen vormen de sporten van de ladder.
MEERDERE GEVOLGEN
De grootte van het genoom heeft meerdere gevolgen. Grotere genomen vereisen bijvoorbeeld meer middelen voor DNA-replicatie, reparatie en transcriptie – een proces dat een cel gebruikt om de eiwitten te maken die een organisme nodig heeft om te functioneren.
“Deze toegenomen vraag kan de energie- en voedingsbronnen van de plant onder druk zetten, die anders zouden kunnen worden gebruikt voor groei, voortplanting en stressreacties”, zegt IBB-evolutionair bioloog en co-hoofdauteur van het onderzoek, Oriane Hidalgo.
Grotere genomen vereisen grotere cellen om ze te huisvesten en het duurt langer om het DNA te repliceren, waardoor de celdeling die de groei ondersteunt, wordt vertraagd. Dit zou het vermogen van een plantensoort om te concurreren om licht, water en voedingsstoffen kunnen verminderen, waardoor het ecologisch gezien beperkter wordt, zei Hidalgo.
Wetenschappers hebben zich afgevraagd waarom sommige organismen grote genomen hebben en andere niet.
“Dit is inderdaad een raadselachtige vraag. Maar wat duidelijk is, is dat er geen verband bestaat tussen de grootte van het genoom en de complexiteit van het organisme”, zegt plantengeneticus en co-auteur van het onderzoek Ilia Leitch van de Royal Botanic Gardens Kew in Londen.
Er is ook geen verband tussen de fysieke grootte van een organisme en de grootte van het genoom. Het genoom van de kleine varen is ongeveer 6.000 procent groter dan dat van een blauwe vinvis, het grootste dier op aarde, en ongeveer 4.650 procent groter dan dat van een Afrikaanse olifant, het grootste landdier. Hij is ook ongeveer 1500 procent groter dan die van de reuzensequoia, de hoogste plant.
De gemarmerde longvis van Afrika heeft het grootste bekende dierlijke genoom. Die van de varen is bijna 25 procent groter.
Wetenschappers hebben de genoomgrootte van ongeveer 20.000 organismen met duidelijk gedefinieerde kernen gemeten, waarbij grote genomen eerder uitzondering dan regel zijn.
“De grootte van het genoom is een belangrijk kenmerk van de biodiversiteit, omdat is aangetoond dat het een rol speelt bij het beïnvloeden van hoe, waar en wanneer een plant kan groeien en concurreren, en kan reageren op milieu-uitdagingen zoals klimaatverandering en vervuiling”, aldus Leitch.
[ad_2]
Source link
