Wissenschaftler haben das größte bekannte Tiergenom sequenziert, das 30-mal größer ist als das menschliche Genom.
Das Genom gehört zum südamerikanischen Lungenfisch (Das Lepidoserin-ParadoxonPrimitive, atmende Luft Fisch Die Fische „springen“ mit seltsamen, flossenähnlichen Gliedmaßen vom Wasser ans Land. Die Forscher fanden heraus, dass sich der DNA-Code der Fische in den letzten 100 Millionen Jahren der Evolutionsgeschichte dramatisch erweitert hat und alle zehn Millionen Jahre das Äquivalent eines menschlichen Genoms angesammelt hat.
Diese Erkenntnisse könnten dazu beitragen, Aufschluss darüber zu geben, wie sich Genome im gesamten Lebensbaum ausbreiten.
Lungenfische werden manchmal als „lebende Fossilien“ bezeichnet, weil es sie schon seit Hunderten von Millionen Jahren gibt. Es wird angenommen, dass dies der Fall ist Die Art, die am engsten mit den ersten Tetrapoden verwandt istVorfahr aller Wirbeltiere. Diesen Vorfahren ließen wahrscheinlich vor etwa 370 Millionen Jahren während der Devonzeit (vor 419 bis 359 Millionen Jahren) Gliedmaßen wachsen und krochen an Land. Wissenschaft erwähnt.
Zuvor haben Wissenschaftler die Genome anderer Lungenfischarten sequenziert, darunter auch des australischen Lungenfisches (Neoceratodus Foresteri). Als nächstes stand der Afrikanische Lungenfisch auf der Liste (Protopterus anectins) Und (Zu. Paradoxa), dessen Genom doppelt so groß ist wie das seiner luftatmenden Verwandten aus anderen Kontinenten.
Das Team beschrieb am 14. August in der Zeitschrift das Genom des südamerikanischen Lungenfisches NaturEs stellt sich heraus, dass diese luftatmenden Fische bis zu 91 Milliarden Basenpaare oder Buchstaben der DNA in ihren Genomen tragen.
Das sind genug Buchstaben, um 100.000 Bücher zu füllen. Allerdings kodieren nur 20.000 Gene für Proteine, was bedeutet, dass der Rest möglicherweise größtenteils nur Schrott ist, so die Studie. Mehr als 90 % des genetischen Materials bestehen aus Bewegliche Gegenstände (TEs) oder sich stark wiederholende „springende“ Gene, die von einer anderen Stelle im Genom kopiert wurden.
Wissenschaftler haben auch den Grund ermittelt Die Genome von Lungenfischen haben sich in den letzten 100 Millionen Jahren dramatisch erweitert. Es stellt sich heraus, dass südamerikanische Lungenfische Schlüsselgene zur Unterdrückung antiviraler Wirkungen besitzen, die Organismen möglicherweise schon vor langer Zeit von Viren geerbt haben.
Das Mitführen einer großen genetischen Belastung kann ein Problem sein.
„Das muss ein enormer Kostenfaktor für das Tier sein.“ Axel MayerEvolutionsbiologe an der Universität Konstanz, Er sagte gegenüber der Zeitschrift Science„Alle Chromosomen dieses Lungenfisches bis auf eines sind so groß wie das gesamte menschliche Genom, daher erfordert das Kopieren dieser DNA viel Energie. Der Kern und die Zelle, die ihn umhüllt, müssen größer sein.“
Andererseits könnte zusätzliche DNA nützlich sein, wenn Tiere sich an veränderte Umgebungen anpassen müssen, sagte Mayer. Dies liegt daran, dass genetische Elemente die Expression von Genen erhöhen oder verringern können, was eine schnellere Anpassung ermöglicht.
Obwohl der Lungenfisch den Rekord für das größte bekannte Tiergenom hält, besitzt er nicht das größte Genom aller Zeiten. Diese Ehre geht an Ein seltsamer Farn, dessen Genom 160 Milliarden Buchstaben enthält – Mehr als das 50-fache der Buchstaben, die in menschlichen Zellen vorkommen.
Dieser Lungenfisch wird möglicherweise nicht lange den Rekord für das größte Tiergenom halten. Marmorierter Lungenfisch (Protopterus aethiopicus) kann ein um 50 % größeres Genom haben, Klaus Peter Stelzer„Natürlich muss das Genom dieser Art sequenziert werden, bevor dies bestätigt werden kann“, sagte ein Evolutionsbiologe an der Universität Innsbruck in Österreich, der nicht an der Studie beteiligt war, gegenüber der Zeitschrift Science.
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