重楼百合拥有世界上最大的基因组 是人类基因组50倍

北京时间12月19日消息，重楼百合(Paris japonica)是一种非同寻常的植物，然而，正是这种很难栽培的开花植物，最近震惊了整个科学界，因为科学家发现它拥有世界最大基因组，有1500亿个碱基对(连接在一起形成DNA的基本模块)，其数量是人类的50倍。

重楼百合的DNA比目前已经分析过的所有其他植物和动物的基因组都更大，尽管我们人类被认为是世界上最复杂和最高级的一种动物，但是这种植物的基因组比人类基因组长50倍。基因组(决定每种生物体的发育情况的生物代码)由在几乎所有活细胞里发现的DNA组成。这种生长缓慢的植物原产于日本本州岛山区，但是在英国花园里也能看到它们的身影。

如果把所有碱基对展开，仅重楼百合的一个细胞里的这种遗传信息就能延伸超过328英尺(99.97米)，比英国伦敦议会大厦顶的大钟还高，而人类一个细胞里的碱基对排列长度仅为6.5英尺(1.98米)。这一发现促使科学家对我们的基因组为什么这么小产生疑问。该研究或许还有助于发现新型药物。

英国皇家园林丘园焦佐尔实验室的遗传学家伊利亚·雷特彻博士是获得这一重大发现的科研组成员之一，该科研成果发表在《林奈学会植物学》杂志上。她说：“当我们用仪器观察这种植物，查看它的基因组大小时，发现重楼百合有一些与众不同的地方。我们计算出它的基因组大小后，简直不敢相信这是真的。它的细胞能容纳这么多DNA，让我感到很吃惊。”

雷特彻说：“重楼百合家族的其他成员具有一定药用价值，从它们的基因组，我们或许能确定这一特性。基因组的大小与一种生物体的复杂性并没有必然联系。现在我们可以研究这些真正的大基因组会发生什么，了解要发生在它们身上的事情。这将告诉我们是什么限制植物的生长地点，以及它们会对气候变化作出什么反应。有很多因素影响植物的生长方式和生长地，现在看来，基因组大小就是其中之一。”

目前发现的拥有最小基因组的生物体是被称作Carsonella ruddii的细菌，它的碱基对不超过16万个。拥有最小基因组的植物是Genlisea margaretae，它只有634万个碱基对，延展开来只有1.6英寸(4.06厘米)长。以前的最大基因组记录保持者是大理石纹鲶鱼(marbled catfish)，它有1300亿个碱基对，延展开来长达288英尺(82.78米)。

雷特彻表示，拥有这么大的基因组，是导致重楼百合生长缓慢和容易受到污染及其他极端环境影响的原因。她说：“拥有这么庞大的基因组，确实对植物具有很大影响。基因组十分庞大的植物，走向灭绝的风险会更大，对污染更敏感。拥有这么多DNA，意味着生长过程中的每次细胞分裂都要复制所有DNA ，这需要花费更长时间，因此它生长速度更慢。”