Растение (Tmesipteris oblanceolata) содержит колоссальные 160 миллиардов пар оснований — единиц, составляющих нить ДНК. Это на 11 миллиардов больше, чем у предыдущего рекордсмена, цветкового растения Paris japonica, и на 30 миллиардов – чем у мраморной двоякодышащей рыбы (Protopterus aethiopicus), обладающей самым большим геномом среди животных, пишет Nature.

Соавтор исследования Жауме Пеллисер, биолог-эволюционист из Ботанического института Барселоны в Испании, который ранее открыл гигантский геном P. japonica, думал, что это предел. Но реальность в очередной раз превзошла ожидания. 

Новым чемпионом мира является вид растения, называемое вилочным папоротником. Он произрастает в Новой Каледонии и на соседних архипелагах в южной части Тихого океана. Колоссальное количество пар оснований вызывает вопросы, как именно T. oblanceolata распоряжается своим генетическим материалом. 

Поскольку лишь небольшая часть ДНК состоит из генов, кодирующих белок, ведущий соавтор исследования Илия Лейтч, биолог-эволюционист из лондонского Королевского ботанического сада в Кью, задается вопросом, как клеточный механизм растения получает доступ к этим частям генома. "Это все равно что пытаться найти несколько книг с инструкциями о том, как выжить в библиотеке из миллионов книг — это просто невероятно", – говорит Лейтч.

Также немаловажно, как и почему в организме появилось так много пар оснований. Как правило, наличие такого количества приводит к увеличению потребности в минералах, составляющих ДНК, и в энергии для дублирования генома при каждом делении клетки, говорит Лейтч. Но если организм живет в относительно стабильной среде с небольшой конкуренцией, гигантский геном может не стоить дорого, добавляет она.

По мнению специалиста по геномике из Новозеландского института исследований растений и продуктов питания в Нельсоне Джули Бломмарт, именно в этом может и заключаться объяснение большому геному T. oblanceolata: такая особенность ни вредна, ни полезна – и потому пары оснований продолжали накапливаться.

Но пока ответы на большинство вопросов лишь предположительные. На данный момент самый крупный секвенированный геном принадлежит омеле европейской (Viscum album), он содержит около 90 миллиардов пар оснований. Современных методов может быть недостаточно, чтобы сделать то же самое с геномом T. oblanceolata: даже если он будет секвенирован, все равно сохранится непростая вычислительная задача по сбору и сопоставлению данных, чтобы найти биологическое объяснение.

Поэтому сейчас перед учеными стоит цель найти способ анализа огромных геномов. Он может дать решающее понимание о влиянии размера генома на то, где могут расти организмы, как они могут процветать в окружающей среде и вырабатывать устойчивость к изменению климата. По словам Жауме Пеллисера, удивительно, что крошечное нецветущее растение, на которое большинство людей "не удосужилось бы остановиться и посмотреть", может преподнести такие важные уроки.

Результаты были опубликованы в iScience.