雷竞技-910亿，美洲肺鱼拥有最大基因组—新闻—科学网

在南美洲发现的一种肺鱼是迄今测序的具有最年夜基因组的动物。8月14日，一项颁发在《天然》的研究显示，美洲肺鱼的DNA包括了惊人的910亿个化学碱基，是人类基因组的30倍。

但是，这910亿个碱基只包括与人类不异数目的基因——年夜约2万个，其余都长短编码的，乃至多是“垃圾”DNA。

另外，经由过程将美洲肺鱼基因组与其他肺鱼的基因组进行比力，研究人员肯定，美洲肺鱼每1000万年向其DNA中添加相当在人类基因组的基因组。

美洲肺鱼。图片来历：KATHERINE SEGHERS/LOUISIANA STATE UNIVERSITY

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没有介入这项工作的乌拉圭共和国年夜学进化遗传学家Graciela Garcia说：“这是迄今为止在动物中报导的最年夜基因组。”他研究过鳉鱼的基因组，它们也有良多非编码DNA。

肺鱼有时被称为“活化石”，是一种呼吸空气的总鳍鱼类，与所有脊椎动物最古老的配合先人最为类似。自2018年以来，德国维尔茨堡年夜学进化生物学家Axel Meyer、Manfred Schartl和同事一向致力在破译来自三年夜洲的肺鱼基因组，以更好地领会脊椎动物的进化。

他们起首对Australia肺鱼的鳍骨进行了测序，这些鳍骨与人类四肢和其他陆地震物的鳍骨类似。然后，他们转向非洲肺鱼，它的肢骨年夜年夜削减了。此刻，他们研究了美洲肺鱼，它的鳍也变小了，基因组是Australia和非洲同类的两倍。

这个重大的基因组中包括了生物体的基因，用4种分歧的化学“字母”，即核苷酸或碱基编写的卵白质指令，和有效的RNA编码。但美洲肺鱼绝年夜大都基因组是由其他工具构成的——被称为转座因子的反复片断，它可以自我复制，并将这些副本插入DNA中。

研究人员发现，美洲肺鱼年夜约90%的基因组由这些“自私”序列构成，而人类基因组的这一比例约为40%。

肺鱼基因组是若何被反复DNA弄得如斯紊乱的？研究人员将其与其他脊椎动物基因组进行比力后发现，它的发展不受节制，由于南美洲和非洲的肺鱼掉去了要害基因，而恰是这些基因的RNA和卵白质产品按捺转座因子。

“这对动物来讲必然是一个庞大的价格。”Meyer说。一条肺鱼的19条染色体中，除一条外，其余的都和全部人类基因组一样年夜。所以复制这些DNA需要良多能量，包裹它的细胞核和细胞也必需更年夜。

Garcia暗示，更年夜的基因组雷竞技有时可以帮忙生物体顺应不竭转变的情况。当转座因子落在基因中或四周时，它们可以改变该基因的活性，这在恰当的前提下多是有益的。这些可变的DNA基因乃至可以完全成为新基因的“饲料”。

但是，假如没法调理确保生物体保存能力的基因，它也可能成为达摩克利斯之剑。是以，今朝尚不清晰为何美洲肺鱼没有进化出节制这些所谓“跳跃基因”分散的新方式。Meyer说：“这是被进化遗忘的鱼类。”

美洲肺鱼的基因组其实不是所有生物中最年夜的。这个头衔比来被授与了承平洋新喀里多尼亚岛上一种具有1600亿个碱基的蕨。奥利地因斯布鲁克年夜学进化生物学家Claus Peter Stelzer则但愿对石花肺鱼基因组进行测序，和美洲肺鱼一决胜败。

相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-024-07830-1

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