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[科技] 地球上最大的基因组被发现，这是一个巨大的惊喜

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小丫小白兔 发表于 2024-6-3 08:33:59 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
一种看似不起眼的小蕨类植物，只生长在一个偏远的太平洋岛屿上，而在上周五，它却摘得了吉尼斯世界纪录保持者的桂冠，成为地球上拥有最大基因组的生物。
地球上最大的基因组被发现，这是一个巨大的惊喜 第1张图片


它是新喀里多尼亚的蕨类植物“Tmesipteris oblanceolata”，其细胞核内的DNA是人类的50多倍。
科学家在一项新的研究中表示，如果蕨类植物的一个细胞（只有一毫米宽的一小部分）的DNA被解开，它将延伸到106米（350英尺）。
如果将其竖立起来，DNA将比伦敦著名的大本钟所在的钟塔还要高。
地球上最大的基因组被发现，这是一个巨大的惊喜 第2张图片


这种蕨类植物的基因组重达160千兆碱基对（Gbp），这是对DNA长度的测量。这比之前的纪录保持者 —— 日本的开花植物“日本重楼（Paris japonica）”高出7%。
而人类基因组只有相对微不足道的3.1 Gbp。如果我们的DNA被解开，它大约有两米长。
研究报告的合著者、英国皇家植物园邱园的研究员伊利亚·莱奇表示，研究小组“非常惊讶地发现了比日本重楼更大的东西”。
“我们认为我们已经达到了生物极限。我们真的是在挑战生物学的极限，”她说。
这种蕨类植物长到5到10厘米高，只生长在新喀里多尼亚，这是法属太平洋领土，最近发生了骚乱。
研究小组的两名成员于2023年前往主岛Grand Terre，并与当地科学家合作进行了这项研究，该研究发表在《iScience》杂志上。
吉尼斯世界纪录授予这种蕨类植物梦寐以求的“最大基因组”称号。
《吉尼斯世界纪录》总编辑亚当·米尔沃德说，这种“看起来无害”的蕨类植物赢得了冠军，这表明“纪录保持者并不总是外表最光鲜的”。
什么是基因组？
据估计，人类体内有超过30万亿个细胞。
每个细胞中都有一个包含DNA的细胞核，它就像一本“指导手册，告诉像我们这样的生物体如何生活和生存”，莱奇解释说。
生物体的全部DNA被称为基因组。
到目前为止，科学家已经估计了大约2万个生物的基因组大小，只占地球上生命的一小部分。
在动物中，石花肺鱼是最大的，有130 Gbp。
虽然，植物拥有最大的基因组，但它们也可能拥有令人难以置信的小基因组。肉食性“旋刺草（Genlisea aurea）”的基因组只有0.06 Gbp。
但是，当我们把自己与强大的“Tmesipteris oblanceolata”相比时，我们人类不必感到自卑。
莱奇说，所有证据都表明，拥有庞大的基因组是一种劣势。
你拥有的DNA越多，你的细胞就需要越大才能把它全部挤进去。
对于植物来说，更大的细胞意味着像叶子的毛孔这样的东西必须更大，这会使它们生长得更慢。制造所有DNA的新副本也更加棘手，限制了它们的繁殖能力。
这意味着，最庞大的基因组出现在生长缓慢的多年生植物中，这些植物不容易适应逆境或竞争。
因此，基因组的大小可以影响植物如何应对气候变化、不断变化的土地利用和人类造成的其他环境挑战。
这些DNA是干什么用的？
在其他地方可能还有更大的基因组，但伊利亚·莱奇认为这种蕨类植物一定接近极限。
“我无法理解一个拥有这么多DNA的有机体是如何真正发挥作用的，”她说。
她承认，科学家们不知道在如此庞大的基因组中，大多数DNA的作用是什么。
有人说大部分是“垃圾DNA”。
伊利亚·莱奇表示：“但这可能是我们自己的无知。也许它确实有一个功能，我们还没有找到它。”
没有参与这项研究的爱荷华州立大学植物学家乔纳森·温德尔（Jonathan Wendel）也认为，蕨类植物的DNA含量之高“令人惊讶”。
他指出，这只是“第一步”，所有这些变异的意义是一个巨大的谜团 —— 基因组是如何生长和收缩的，这些现象的进化原因和后果是什么？
如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！


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