Ученые из Университета Констанца в Германии идентифицировали существо с самым длинным геномом из всех живущих на Земле. Это двоякодышащая рыба, чья эволюция, казалось, остановилась еще сотни миллионов лет назад.
Двоякодышащие рыбы – класс пресноводных позвоночных. Они способны дышать как на поверхности, так и под водой, а их плавники похожи на примитивные конечности. Считается, что они имеют общего предка со всеми четвероногими позвоночными (тетраподами).
Анализ генома такой рыбы мог бы предоставить важные данные о том, как наши предки вышли из воды на сушу. Немецкие ученые секвенировали геном южноамериканской двоякодышащей рыбы Lepidosiren paradoxa, самой крупной среди своих ныне живущих собратьев.
Исследование показало, что ДНК этого вида содержит более 90 гигабаз, или 90 миллиардов оснований. Это самый высокий показатель в мире. По словам ученых, одна хромосома рыбы превосходит весь человеческий геном с 3 миллиардами оснований.
Длина наборы оснований ДНК Lepidosiren paradoxa в 30 раз превышает длину генома человека. Но при этом ученые насчитали всего 20 тысяч последовательностей, кодирующих белки.
На сегодняшний день на Земле живут три линии двоякодышащих рыб: африканская, южноамериканская и австралийская. Они считаются живыми ископаемыми. Анализ того, как они изменились за последние 390 миллионов лет, может раскрыть ученым важные поворотные моменты эволюции наземной жизни на нашей планете.
Причина огромных размеров генома Lepidosiren paradoxa заключается в большом количестве «прыгающих генов». Эти последовательности могут копировать сами себя и перемещаться по геному. Они способны как навредить организму, так и вызвать быстрые генетические изменения.
Ученые предположили, что «прыгающие гены» сыграли важную роль в эволюции четвероногих. Так, изменения функции конечностей, превращающихся из плавников в ноги, оказались связаны с изменениями в сигнальном пути Shh – он управляет эмбриональным развитием, сообщает Nature.
Ранее ученые секвенировали геном редкого папоротника. Его ДНК оказался в 50 раз больше ДНК человека.
