测序的最大动物基因组——只有1条染色体相当于整个人类基因组的大小 _动物

在所有受试动物中，南美肺鱼拥有最大的基因组。（图片来源：Katherine Seghers/路易斯安那州立大学）
据美国生活科学网站（Tia Ghose）：科学家们已经对已知最大的动物基因组进行了测序，它比人类基因组大30倍。
该基因组属于南美肺鱼（Lepidosiren paradoxa），这是一种原始的呼吸空气的鱼，它使用奇怪的四肢状鳍从水中“跳”到陆地上。研究人员发现，在过去1亿年的进化史上，这种鱼的DNA密码急剧膨胀，每1000万年积累相当于一个人类基因组。
这些发现可能会揭示基因组如何在生命树中扩展。
肺鱼有时被称为“活化石” ，因为它们已经存在了数亿年。它们被认为是与第一个四足动物关系最密切的物种，四足动物是所有脊椎动物的祖先。据《科学》报道，这些祖先可能在大约3.7亿年前的泥盆纪时期（4.19亿至3.59亿年前）长出四肢并爬上陆地。
此前，科学家们对其他肺鱼物种的基因组进行了测序，包括澳大利亚肺鱼（Neoceratodus forsteri）。接下来是非洲肺鱼（Protopterus annectens）和（L.paradoxa），它们的基因组是其他大陆呼吸空气的近亲的两倍。
该团队于8月14日在《自然》杂志上描述了南美肺鱼基因组。事实证明，这些呼吸空气的鱼的基因组中携带了高达910亿个碱基对或字母的DNA 。
这足以填满10万本书。然而，研究发现，实际上只有2万个基因编码蛋白质，这意味着其余的可能大多是垃圾。超过90%的遗传物质是由转座因子（TE）或从基因组其他地方复制的高度重复的“跳跃”基因组成的。
科学家们还确定了为什么肺鱼基因组在过去1亿年里如此急剧地扩张。事实证明，南美肺鱼具有抑制TE的关键基因，而TE可能是很久以前从病毒中遗传来的。
携带如此多的基因包袱可能会有问题。
康斯坦茨大学的进化生物学家Axel Meyer告诉《科学》杂志：“这对动物来说一定是一笔巨大的成本。这种肺鱼的19条染色体中，除了一条外，其余都是整个人类基因组的大小，因此复制DNA需要大量的能量。” 。包裹它的细胞核和细胞必须更大。"
另一方面，Meyer说，当动物需要适应不断变化的环境时，额外的DNA可以派上用场。这是因为TE可以增加或减少基因的表达，从而实现更快速的适应。
虽然肺鱼可能保持着已知最大动物基因组的记录，但它并不包含最大的基因组。这一荣誉属于一种奇怪的蕨类植物，它的基因组中有1600亿个字母，是人类细胞中发现的字母的50多倍。
这种特殊的肺鱼可能不会长期保持最大动物基因组的记录。奥地利因斯布鲁克大学的进化生物学家Claus Peter Stelzer没有参与这项研究，他告诉《科学》杂志，大理石纹肺鱼（Protopterus aethiopicus）的基因组可能比这只大50% 。当然，在确认之前，该物种需要对其基因组进行测序。