重樓百合(Paris japonica)是一種非同尋常的植物,,然而,,正是這種很難栽培的開花植物,最近震驚了整個科學(xué)界,,因為科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它擁有世界最大基因組,,有1500億個堿基對(連接在一起形成DNA的基本模塊),其數(shù)量是人類的50倍,。
重樓百合的DNA比目前已經(jīng)分析過的所有其他植物和動物的基因組都更大,,盡管我們?nèi)祟惐徽J為是世界上最復(fù)雜和最高級的一種動物,但是這種植物的基因組比人類基因組長50倍,?;蚪M(決定每種生物體的發(fā)育情況的生物代碼)由在幾乎所有活細胞里發(fā)現(xiàn)的DNA組成。這種生長緩慢的植物原產(chǎn)于日本本州島山區(qū),,但是在英國花園里也能看到它們的身影,。
如果把所有堿基對展開,僅重樓百合的一個細胞里的這種遺傳信息就能延伸超過328英尺(99.97米),,比英國倫敦議會大廈頂?shù)拇箸娺€高,,而人類一個細胞里的堿基對排列長度僅為6.5英尺(1.98米)。這一發(fā)現(xiàn)促使科學(xué)家對我們的基因組為什么這么小產(chǎn)生疑問,。該研究或許還有助于發(fā)現(xiàn)新型藥物,。
英國皇家園林丘園焦佐爾實驗室的遺傳學(xué)家伊利亞·雷特徹博士是獲得這一重大發(fā)現(xiàn)的科研組成員之一,,該科研成果發(fā)表在《林奈學(xué)會植物學(xué)》雜志上,。她說:“當我們用儀器觀察這種植物,查看它的基因組大小時,,發(fā)現(xiàn)重樓百合有一些與眾不同的地方,。我們計算出它的基因組大小后,,簡直不敢相信這是真的。它的細胞能容納這么多DNA,,讓我感到很吃驚,。”
雷特徹說:“重樓百合家族的其他成員具有一定藥用價值,從它們的基因組,,我們或許能確定這一特性,。基因組的大小與一種生物體的復(fù)雜性并沒有必然聯(lián)系?,F(xiàn)在我們可以研究這些真正的大基因組會發(fā)生什么,,了解要發(fā)生在它們身上的事情。這將告訴我們是什么限制植物的生長地點,,以及它們會對氣候變化作出什么反應(yīng),。有很多因素影響植物的生長方式和生長地,現(xiàn)在看來,,基因組大小就是其中之一,。”
目前發(fā)現(xiàn)的擁有最小基因組的生物體是被稱作Carsonella ruddii的細菌,它的堿基對不超過16萬個,。擁有最小基因組的植物是Genlisea margaretae,,它只有634萬個堿基對,延展開來只有1.6英寸(4.06厘米)長,。以前的最大基因組記錄保持者是大理石紋鯰魚(marbled catfish),,它有1300億個堿基對,延展開來長達288英尺(82.78米),。
雷特徹表示,,擁有這么大的基因組,是導(dǎo)致重樓百合生長緩慢和容易受到污染及其他極端環(huán)境影響的原因,。她說:“擁有這么龐大的基因組,,確實對植物具有很大影響?;蚪M十分龐大的植物,,走向滅絕的風(fēng)險會更大,對污染更敏感,。擁有這么多DNA,,意味著生長過程中的每次細胞分裂都要復(fù)制所有DNA ,這需要花費更長時間,,因此它生長速度更慢,。”(生物谷Bioon.com)