FOTO BioLib
Există un tip de pește rar, capabil să supraviețuiască în afara apei și să se deplaseze pe uscat: dipnoiul sud-american (Lepidosiren paradoxa). Această specie, uneori numită și „fosilă vie”, atrage atenția cercetătorilor nu doar prin adaptările sale fiziologice, ci și prin structura genetică unică. Oamenii de știință au raportat în revista Nature că dipnoiul sud-american are cel mai mare genom animal secvențiat vreodată: aproximativ 91 de miliarde de baze chimice, de 30 de ori mai multe decât genomul uman.
Urmărește mai jos producțiile video ale PetsCats.ro:
- articolul continuă mai jos -
Un pește „fosilă vie” cu un genom uriaș
Cercetarea a arătat că, deși genomul lui L. paradoxa este uriaș, numărul de gene codificatoare este comparabil cu cel al oamenilor (aproximativ 20.000). Diferența provine din abundența de ADN necodificator, cunoscut adesea ca „ADN gunoi”. Studiul a evidențiat că aproape 90% din genom este format din elemente repetitive, denumite „gene săritoare”. Acestea au capacitatea de a se copia singure și de a se reinsera în alte părți ale genomului, de aici și creșterea continuă a dimensiunii ADN-ului, scrie Science.org.
O istorie evolutivă complexă
Dipnoii sunt pești cu înotătoare lobulare, care respiră aer, și sunt considerați rudele cele mai apropiate ale strămoșilor comuni ai tuturor vertebratelor terestre. Din acest motiv, genomul lor oferă informații prețioase despre tranziția de la viața acvatică la cea terestră.
În ultimii ani, echipe internaționale de cercetători au secvențiat genomuri de dipnoi de pe mai multe continente: dipnoiul australian, cu o structură osoasă a înotătoarelor foarte apropiată de cea a membrelor vertebratelor terestre, dipnoiul african, cu înotătoare reduse, și acum dipnoiul sud-american, care se distinge printr-un genom dublu față de rudele sale.
Costul unui genom supradimensionat
Deși dimensiunea impresionantă a genomului ar putea oferi avantaje în adaptarea la schimbările de mediu, aceasta vine și cu un preț ridicat. Fiecare dintre cei 19 cromozomi ai lui L. paradoxa (cu excepția unuia) are dimensiunea comparabilă cu tot genomul uman. Această structură presupune un consum imens de energie pentru replicare și întreținere celulară, necesitând nuclee și celule mai mari decât la alte specii. Pierderea unor gene care reglează activitatea elementelor transpozabile a permis „umflarea” genomului, transformându-l într-un uriaș greu de controlat din punct de vedere biologic.
Avantaj sau dezavantaj evolutiv?
Geneticienii subliniază că elementele transpozabile nu sunt neapărat inutile. Ele pot influența activitatea unor gene și genera inovații genetice, mai ales în condiții de stres sau schimbare de mediu. Cu toate acestea, lipsa unor mecanisme eficiente de control transformă aceste secvențe într-o povară, punând în pericol viabilitatea organismului.
„Aceasta poate fi o sabie cu două tăișuri”, explică specialiștii: pe de o parte, ele adaugă variabilitate genetică, pe de altă parte, destabilizează genomul.
Cine are, de fapt, cel mai mare genom?
Deși dipnoiul sud-american deține recordul pentru cel mai mare genom animal secvențiat, acesta nu este cel mai mare genom din lumea vie. Unele plante îl depășesc cu mult. Feriga furculiță din Noua Caledonie (Tmesipteris oblanceolata) are un genom de 160 de miliarde de baze, iar o plantă japoneză rară, Paris japonica, depășește, de asemenea, praguri impresionante.
Biologii care au lucrat la acest proiect au descris dipnoiul sud-american ca pe un exemplu al modului în care evoluția poate lăsa organismele cu structuri genetice disproporționate.
„Aceștia sunt pești pe care evoluția i-a uitat”, a spus Axel Meyer, unul dintre coordonatorii studiului.
