La planta con el genoma más grande jamás descubierto
La especie récord Tmesipteris oblanceolata es fácil de pasar por alto en el suelo del bosque.Crédito: Pol Fernandez
Una pequeña planta parecida a un helecho tiene algo enorme oculto en su interior: el genoma más grande jamás descubierto, superando al genoma humano en más de 50 veces1.
La planta (Tmesipteris oblanceolata) contiene un sorprendente 160 mil millones de pares de bases, las unidades que componen una cadena de ADN. Eso son 11 mil millones más que el poseedor anterior del récord, la planta con flores Paris japonica, y 30 mil millones más que el pez pulmonado marmolado (Protopterus aethiopicus), que tiene el genoma animal más grande. Los hallazgos fueron publicados hoy en iScience.
Jaume Pellicer, coautor del estudio y biólogo evolutivo del Instituto Botánico de Barcelona en España, quien también descubrió el gigantesco genoma de P. japonica2, pensó que el descubrimiento anterior estaba cerca del límite de tamaño del genoma. «Pero una vez más, la evidencia ha superado nuestras expectativas», dice.
Gigantes genómicos
El campeón genómico mundial, que es nativo de Nueva Caledonia y archipiélagos vecinos en el Pacífico Sur, es una especie de planta llamada helecho tenedor. Su colosal cantidad de pares de bases plantea preguntas sobre cómo la planta maneja su material genético. Solo una pequeña proporción del ADN está formada por genes que codifican proteínas, lo que lleva a Ilia Leitch, coautora del estudio y bióloga evolutiva en el Real Jardín Botánico de Kew de Londres, a preguntarse cómo la maquinaria celular de la planta accede a esas partes del genoma «dentro de este enorme caos de ADN. Es como tratar de encontrar unos pocos libros con las instrucciones de cómo sobrevivir en una biblioteca de millones de libros, es simplemente ridículo».
También surge la pregunta de cómo y por qué un organismo evolucionó para tener tantos pares de bases. En general, tener más pares de bases conlleva una mayor demanda de los minerales que componen el ADN y de energía para duplicar el genoma en cada división celular, afirma Leitch. Pero si el organismo vive en un entorno relativamente estable con poca competencia, un genoma gigantesco podría no conllevar un costo elevado, agrega.
La especie rara Tmesipteris oblanceolata es un tipo de helecho tenedor, plantas que carecen de raíces verdaderas y hojas verdaderas.Crédito: Pol Fernandez
Eso podría ayudar a proporcionar una explicación, aunque algo aburrida, para el gran genoma del helecho tenedor: podría ser ni perjudicial ni particularmente útil para la capacidad de supervivencia y reproducción de la planta, por lo que el helecho tenedor ha seguido acumulando pares de bases con el tiempo, dice Julie Blommaert, genómica en el Instituto de Investigación de Plantas y Alimentos en Nelson, Nueva Zelanda.
Por ahora, los investigadores solo pueden especular sobre respuestas a estas preguntas. El genoma más grande secuenciado y ensamblado pertenece al muérdago europeo (Viscum album), con alrededor de 90 mil millones de pares de bases. Técnicas modernas podrían no ser suficientes para hacer lo mismo con el genoma del helecho tenedor: incluso si se secuencia, todavía está el desafío computacional de tomar los datos y «pegarlos de una manera que refleje biológicamente lo que está sucediendo», dice Leitch.
Encontrar formas de analizar genomas enormes podría proporcionar ideas cruciales sobre cómo el tamaño del genoma influye en dónde pueden crecer los organismos, cómo pueden prosperar en sus entornos y su resistencia al cambio climático, independientemente de su secuencia de ADN específica, agrega Leitch. Pellicer dice que es sorprendente que una planta pequeña y no floreciente que la mayoría de las personas «no se molestarían en detenerse a mirar» pueda ofrecer lecciones tan importantes. «La belleza de la planta está en su interior.»