1600亿碱基对 拥有最大基因组的生物所携带的DNA数量是人类的50倍

摘要:

科学家发现了拥有已知最大基因组的生物体,它包含 1600 亿个碱基对。这使得它比人类基因组大 50 多倍,而它所描述的生物是一种微小的叉蕨,即使你在森林中被它绊倒在地也不会注意到它。

每个活细胞中都蕴藏着构建该生物体的全部蓝图。因此,DNA 是一种密度极高的数据存储介质,一克 DNA 就能存储2.15 亿 GB 的数据。

现在,拥有已知最大基因组的生命形式已经被确认--它并不是你想象的那样。一种名为"Tmesipteris oblanceolata"的不起眼的蕨类植物被发现拥有由 1,604.5 亿个碱基对(Gbp)组成的基因组。作为参考,人类基因组有 3.1 Gbp。

另一种可视化的方法是想象 DNA 链解开的样子。我们的基因组会延伸出 2 米(6.6 英尺),和勒布朗-詹姆斯差不多高。但是,T. oblanceolata的基因组将远远超过 100 米(328 英尺)--比自由女神像或大本钟塔还要高。

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不起眼的叉蕨(Tmesipteris oblanceolata)看起来并不起眼,但它在吉尼斯世界纪录大全中却一骑绝尘 波尔-费尔南德斯

因此,这种不起眼的蕨类植物夺得了三项吉尼斯世界纪录头衔:最大的基因组、最大的植物基因组和最大的蕨类植物基因组。它从另一种植物--巴黎蕨(Paris japonica)--手中夺走了桂冠。

这才是真正的"TARDIS"(塔迪斯)风格,光看外表,你根本不知道这株蕨类植物的内部有多大。无论从哪个角度看,它都是一种非常不起眼的植物,长达 30 厘米(12 英寸),看起来就像你在森林里散步时看都不会看一眼的东西。

但此前曾发现该家族的其他成员也含有大型基因组,因此伦敦皇家植物园、邱园和西班牙巴塞罗那植物研究所(IBB-CSIC)的科学家们开始对忘忧草进行研究。他们来到西南太平洋的新喀里多尼亚岛,采集这种植物的样本。

研究小组通过分离成千上万个细胞的细胞核,用一种能与细胞核中 DNA 结合的染料对其进行染色,从而对基因组进行了分析。通过测量有多少染料与细胞核中的 DNA 结合,可以估算出基因组的大小,从而揭示了新的世界纪录。

该研究小组说,耐人寻味的是,基因组并不一定越大越好。基因组大的植物往往生长缓慢,需要更多养分,光合作用效率较低。因此,人们认为T. oblanceolata已经达到了基因组大小的上限。

这项研究发表在《iScience》杂志上。

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