Учёные обнаружили живой организм, обладающий самым обширным геномом в мире. Неприглядный ветвящийся папоротник Tmesipteris oblanceolata, который легко теряется из виду в густой лесной подстилке, имеет ДНК, сложенное из более чем 160 миллиардов пар спаренных оснований (гигабаз / Gbp).

Внутри каждой живой клеточки хранится огромная «инструкция», определяющая её строение, развитие и функционал. ДНК является носителем с самой высокой плотностью хранения данных. В частности, всего один грамм ДНК может вмещать до 215 миллионов гигабайт информации, потому вовсе не удивительно, что учёные уже давно рассматривают способы использования этой особенности генетических молекул для хранения данных. Одним из аспектов работ в данном направлении является исследование геномов различных живых существ. Согласно новому исследованию, на текущий момент формой жизни с самым большим геномом является вовсе не человек или какое-то фантастическое животное, но совершенно неказистое растение – миниатюрный папоротник Tmesipteris oblanceolata. Размер его генома более чем в 50 раз превосходит человеческий (3,1 Gbp).

Если визуализировать геном в форме развёрнутой цепочки, то наша ДНК достигнет в длину всего двух метров, а геном папоротника будет развеваться на 100 метров – выше Статуи Свободы или Елизаветинской башни (Биг-Бена). Таким образом, своим существованием Tmesipteris oblanceolata побил сразу три рекорда Гиннесса – самый большой геном в мире, самый большой геном растения и самый большой геном среди папоротников, хотя первого рекорда было бы более чем достаточно. К слову, прежде пальма первенства в первых двух категориях принадлежала растению Paris japonica, известному как японский вороний глаз. Его геном содержит 148,89 миллиарда пар оснований.

Этот крошечный папоротник являет собой настоящий генетический TARDIS. Хрупкие побеги растения, произрастающего в восточной Австралии и являющегося эндемиком региона, вырастают всего до 15-30 см, а его узкие листочки при длине 15-25 мм имеет ширину всего 2-5 мм. Этот неприметный папоротник встречается под водопадами, в песчаных оврагах и дождевых лесах региона. Большинство людей даже не заметят его, проходя мимо, поскольку он попросту теряется среди лесной подстилки или под другими растениями. Стоит отметить, что большой размер генома отображает долгую эволюции видов. В частности, папоротниковые являются одними из древнейших высших растений, и многие представители этого отдела царства растений могут похвастаться внушительными последовательностями ДНК. Однако больше – не всегда лучше. Так, учёные отметили, что растения с более обширными геномами склонны к замедленному росту, требуют больше питательных веществ и не отличаются высокой эффективностью фотосинтеза.

Чтобы измерить размер генома Tmesipteris oblanceolata, исследователи изолировали ядра тысяч клеток растения и поддали их воздействию красителя, который связывается с молекулами ДНК. Измерив, сколько красителя связалось с ДНК, учёные смогли рассчитать число пар оснований. По мнению экспертов, невзрачный папоротник со своим гигантским геномом расположился у верхнего предела максимально возможного размера наследственного материала.