أكبر جينوم تم تسلسله حتى الآن أكبر بـ 30 مرة من جينوم الإنسان

هناك رقم قياسي جديد لتسلسل أكبر جينوم، وهو 90 مليار حرف من الحمض النووي. إنه ينتمي إلى الأسماك الرئوية في أمريكا الجنوبية.

يقول أكسل ماير من جامعة كونستانز في ألمانيا: “لقد كان القيام بذلك تحديًا تقنيًا بالطبع”. “إنه الأكبر بين جميع الجينومات الحيوانية.”

كل خلية في السمكة الرئوية في أمريكا الجنوبية (مفارقة الليبيدوسيرين) يحتوي على نسختين من الجينوم، تحتوي على 180 جيجا بايت من الحمض النووي في المجموع والتي يمكن أن تمتد لمسافة 55 مترًا إذا تم ترتيبها في خط. وهذا يزيد 30 مرة عن 6 جيجا بايت من الحمض النووي الموجود في كل خلية بشرية.

يقول ماير إن أسماك الرئة في أمريكا الجنوبية تحتوي على 19 كروموسومًا، 18 منها أكبر من نسخة واحدة من الجينوم البشري.

وقام فريقه أيضًا بتسلسل 40 جيجا بايت من نسخة واحدة من جينوم السمكة الرئوية الأفريقية (بروتوبتروس يلحق)، مما يعني أن الباحثين قد قاموا الآن بتسلسل جميع أنواع الأسماك الرئوية الستة الموجودة على مستوى العالم، والتي تحتوي جميعها على جينومات كبيرة بشكل غير طبيعي.

يقول ماير: “إنه لغز حقيقي كيف تستطيع هذه الأسماك تحمل مثل هذا الجينوم الكبير”. ويقول إن النواة الموجودة داخل كل خلية يجب أن تكون كبيرة جدًا لتتناسب مع الكثير من الحمض النووي، مما يعني أن كل خلية أكبر من المعتاد. إن تكرار الكثير من الحمض النووي يتطلب أيضًا الكثير من الطاقة في كل مرة تنقسم فيها الخلايا.

لا يوجد دليل على أن كل هذا الحمض النووي الإضافي يفعل أي شيء مفيد. بل يبدو أنه نتيجة قيام “الطفيليات الوراثية” بصنع نسخ لا نهاية لها من نفسها. ويقول ماير إنه من المحتمل أن يكون معظمها خردة.

ووجد فريقه أن الآليات التي تستخدمها الكائنات الحية الأخرى للحد من انتشار الطفيليات الوراثية يبدو أنها تالفة أو مفقودة في جميع أنواع الأسماك الرئوية. ونتيجة لذلك، كان جينوم السمكة الرئوية في أمريكا الجنوبية ينمو بمقدار 3.7 جيجا بايت ــ أكثر من نسخة واحدة من الجينوم البشري ــ كل عشرة ملايين سنة.

السبب وراء تحديد تسلسل جميع أنواع الأسماك الرئوية هو الحصول على فكرة أفضل عن شكل سلفهم المشترك. كان هذا الجد قريبًا جدًا من الأسماك الرئوية التي تطورت لتصبح أول حيوان بري ذو أربع أرجل.

يقول ماير: “إنهم أقرب أقربائنا بين الأسماك”. وكما يوحي اسمها، تتنفس الأسماك الرئوية الهواء وتغرق بدونه.

ويقول إنه يمكنهم أيضًا العيش لأكثر من 100 عام وتجديد زعانفهم وذيولهم. ويأمل فريق ماير في معرفة كيفية تحقيق ذلك.

بعض الجينومات النباتية أكبر من تلك الموجودة في الأسماك الرئوية في أمريكا الجنوبية. يُعتقد أن سرخسًا صغيرًا موجودًا في عدد قليل من جزر المحيط الهادئ يحتوي على 321 جيجا بايت من الحمض النووي في كل خلية، ولكن لا توجد خطط لمحاولة تسلسله.