у какого существа больше всего хромосом

ДНК-рекордсмены: как соотносятся между собой геномы человека и червяка

у какого существа больше всего хромосом. . у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка

МОСКВА, 4 июл — РИА Новости, Анна Урманцева. У кого геном больше? Как известно, одни существа имеют более сложное строение, чем другие, а раз все записано в ДНК, то и это тоже должно быть отражено в ее коде. Получается, человек с его развитой речью обязан быть сложнее маленького круглого червяка. Однако если сравнить нас с червяком по количеству генов, получится примерно то же самое: 20 тысяч генов Caenorhabditis elegans против 20-25 тысяч Homo sapiens.

у какого существа больше всего хромосом. . у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка

Впрочем, может, мы не то считаем? Гены — это «коробочки», в которые упакованы нуклеотиды — «буквы» генома. Может, посчитать их? У человека 3,2 миллиарда пар нуклеотидов. А вот японский вороний глаз (Paris japonica) — красивое растение с белыми цветами — имеет в своем геноме 150 миллиардов пар оснований. Получается, что человек должен быть устроен в 50 раз проще какого-то цветка.

у какого существа больше всего хромосом. . у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка

А двоякодышащая рыба протоптер (двоякодышащая — обладающая как жаберным, так и легочным дыханием), получается, в 40 раз сложнее, чем человек. Может, все рыбы почему-то сложнее, чем люди? Нет. Ядовитая рыба фугу, из которой японцы готовят деликатес, имеет геном в восемь раз меньше, чем у человека, и в 330 раз меньше, чем у двоякодышащей рыбы протоптер.
Остается посчитать хромосомы — но это еще сильнее запутывает картину. Как может человек по количеству хромосом быть равным ясеню, а шимпанзе — таракану?

у какого существа больше всего хромосом. . у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка

С этими парадоксами эволюционные биологи и генетики столкнулись давным-давно. Они были вынуждены признать, что размер генома, в чем бы мы его ни пытались посчитать, поразительно не связан со сложностью устройства организмов. Этот парадокс назвали «загадкой значений С», где С — это количество ДНК в клетке (C-value paradoх, точный перевод — «парадокс величины генома»). И все-таки какие-то корреляции между видами и царствами существуют.

у какого существа больше всего хромосом. . у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка

Ясно, например, что эукариоты (живые организмы, клетки которых содержат ядро) имеют в среднем геномы больше, чем прокариоты (живые организмы, клетки которых не содержат ядро). Позвоночные животные имеют в среднем геномы больше, чем беспозвоночные. Однако тут есть исключения, которые никто пока не смог объяснить.

у какого существа больше всего хромосом. . у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка

Были предположения, что размер генома связан с продолжительностью жизненного цикла организма. Некоторые ученые утверждали на примере растений, что многолетние виды имеют более крупные геномы, чем однолетние, причем обычно с разницей в несколько раз. А самые маленькие геномы принадлежат растениям-эфемерам, которые проходят полный цикл от рождения до смерти в течение нескольких недель. Этот вопрос сейчас активно обсуждается в научных кругах.

Поясняет ведущий научный сотрудник Института общей генетики им. Н. И. Вавилова Российской академии наук, профессор Техасского агромеханического университета и Гёттингенского университета Константин Крутовский: «Размер генома не связан с продолжительностью жизненного цикла организма! Например, есть виды внутри одного рода, которые имеют одинаковый размер генома, но могут различаться по продолжительности жизни в десятки, если не сотни раз. В целом есть связь размера генома с эволюционной продвинутостью и сложностью организации, но со множеством исключений. В основном размер генома связан с плоидностью (копийностью) генома (причем полиплоиды встречаются и у растений, и у животных) и количеством высокоповторяющейся ДНК (простые и сложные повторы, транспозоны и другие мобильные элементы)».

у какого существа больше всего хромосом. . у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка

Есть также ученые, которые придерживаются другой точки зрения на этот вопрос.

Комментирует Андрей Синюшин, кандидат биологических наук, доцент кафедры генетики биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова:

«Есть впечатление, что размер генома хотя и влияет на некоторые показатели организма, не решает ничего однозначно. Иначе «парадокс величины генома» и не был бы парадоксом. Рост и развитие организма связаны с делением клеток. Каждому делению клетки предшествует удвоение ДНК — копирование всех ее «букв» — нуклеотидов. Поэтому логика проста: чем больше у клетки ДНК (независимо от ее содержания), тем медленнее будет делиться такая клетка и происходить рост организма, состоящего из таких клеток.

Источник

У кого больше всего хромосом?

​ Какие мутации, кроме синдрома Дауна, нам грозят? Возможно ли скрестить человека с обезьяной? И что произойдет с нашим геномом в будущем? Редактор портала АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ поговорил о хромосомах с генетиком, зав. лаб. сравнительной геномики Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН Владимиром Трифоновым.

− Можете ли объяснить простым языком, что такое хромосома?

− Хромосома – это фрагмент генома любого организма (ДНК) в комплексе с белками. Если у бактерий обычно весь геном – это одна хромосома, то у сложных организмов с выраженным ядром (эукариотов) обычно геном фрагментирован, и комплексы длинных фрагментов ДНК и белка отчётливо видны в световой микроскоп при делении клетки. Именно поэтому хромосомы как окрашивающиеся структуры («хрома» — цвет по-гречески) были описаны еще в конце XIX века.

− Есть ли какая-то связь между количеством хромосом и сложностью организма?

− Никакой связи нет. У сибирского осетра 240 хромосом, у стерляди – 120, но отличить эти два вида между собой иногда довольно сложно по внешним признакам. У самок индийского мунтжака 6 хромосом, у самцов – 7, а у их родственника – сибирской косули их больше 70 (вернее, 70 хромосом основного набора и еще до десятка добавочных хромосом). У млекопитающих эволюция разрывов и слияний хромосом шла довольно интенсивно и сейчас мы наблюдаем результаты этого процесса, когда зачастую у каждого вида есть характерные особенности кариотипа (набора хромосом). Но, несомненно, общее увеличение размера генома было необходимым этапом в эволюции эукариот. При этом как этот геном распределяется по отдельным фрагментам вроде бы не очень важно.

− Какие существуют распространённые заблуждения по поводу хромосом? Народ часто путается: гены, хромосомы, ДНК…

− Поскольку действительно часто возникают хромосомные перестройки, то у людей есть опасения относительно хромосомных аномалий. Известно, что лишняя копия самой мелкой хромосомы человека (хромосомы 21) приводит к довольно серьезному синдрому (синдром Дауна), имеющему характерные внешние и поведенческие особенности. Лишние половые хромосомы или их недостаток также довольно часто встречаются и могут иметь серьезные последствия. Однако генетиками описано и довольно много относительно нейтральных мутаций, связанных с появлением микрохромосом, или дополнительных Х и Y хромосом. Думаю, стигматизация этого явления связана с тем, что люди слишком узко воспринимают понятие нормы.

у какого существа больше всего хромосом. 6fc91711352c25864c70b291bb9prev. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-6fc91711352c25864c70b291bb9prev. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 6fc91711352c25864c70b291bb9prev

− Какие хромосомные мутации встречаются у современного человека и к чему они приводят?

− Самые частые хромосомные аномалии − это:

− синдром Кляйнфельтера (мужчины XXY) (1 на 500) – характерные внешние признаки, определенные проблемы со здоровьем (анемия, остеопороз, мышечная слабость и нарушение половой функции), стерильность. Могут быть поведенческие особенности. Однако многие симптомы (кроме стерильности) можно корректировать введением тестостерона. С использованием современных репродуктивных технологий можно получать здоровых детей от носителей этого синдрома;

− синдром Дауна (1 на 1000) – характерные внешние признаки, замедленное когнитивное развитие, короткая продолжительность жизни, могут быть фертильны;

− трисомия по Х (женщины ХХХ) (1 на 1000) – чаще всего нет никаких проявлений, фертильность;

− синдром XYY (мужчины) (1 на 1000) – почти нет проявлений, но могут быть особенности поведения и возможны репродуктивные проблемы;

− синдром Тернера (женщины ХО) (1 на 1500) – низкорослость и другие особенности развития, нормальный интеллект, стерильность;

− сбаллансированные транслокации (1 на 1000) – зависит от типа, в некоторых случаях могут наблюдаться пороки развития и умственная отсталость, могут сказываться на фертильности;

− мелкие добавочные хромосомы (1 на 2000) – проявление зависит от генетического материала на хромосомах и варьирует от нейтрального до серьезных клинических симптомов;

В 1% популяции человека встречается перицентрическая инверсия хромосомы 9, но эта перестройка рассматривается как вариант нормы.

— Является ли разница в числе хромосом препятствием к скрещиванию? А есть ли интересные примеры скрещивания животных с разным числом хромосом?

− Если скрещивание внутривидовое или между близкими видами, то разница в числе хромосом может не мешать скрещиваться, однако потомки могут оказаться стерильными. Известно очень много гибридов между видами с разным числом хромосом, например, у лошадиных: есть все варианты гибридов между лошадьми, зебрами и ослами, причем число хромосом у всех лошадиных разное и, соответственно, гибриды часто стерильны. Однако это не исключает, что случайно могут образовываться сбаллансированные гаметы.

— Что необычного в области хромосом было открыто в последнее время?

− В последнее время было много открытий, касающихся структуры, функционирования и эволюции хромосом. Мне особенно нравятся работы, показавшие, что половые хромосомы образовывались в разных группах животных совершенно независимо.

− А все-таки, можно ли скрестить человека с обезьяной?

− Теоретически получить такого гибрида можно. В последнее время получены гибриды гораздо более эволюционно далеких млекопитающих (белого и черного носорога, альпаки и верблюда и так далее). Рыжий волк в Америке, долго считался отдельным видом, но недавно было доказано, что он является гибридом между волком и койотом. Известно огромное количество гибридов кошачьих.


− И совсем абсурдный вопрос: можно ли скрестить хомяка с уткой?

− Вот тут скорее всего ничего не получится, потому что генетических отличий за сотни миллионов лет эволюции накопилось слишком много, чтобы носитель такого смешанного генома мог функционировать.


— Возможно, что в будущем у человека будет меньше или больше хромосом?

− Да, это вполне возможно. Не исключено, что сольется пара акроцентрических хромосом и такая мутация распространится на всю популяцию.

− Какую научно-популярную литературу вы посоветуете по теме генетики человека? А научно-популярные фильмы?

− Книги биолога Александра Маркова, трёхтомник «Генетика человека» Фогеля и Мотульского (правда, это не науч-поп, но там хорошие справочные данные). Из фильмов про генетику человека ничего не приходит в голову… Но вот «Внутренняя рыба» Шубина – отличный фильм и одноимённая книга про эволюцию позвоночных.

Источник

У кого самый большой геном и почему это интересно?

У кого самый большой геном и почему это интересно?

Автор
Редакторы

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Все живые существа, от людей до червей и бактерий, имеют геномы. У кого же самый маленький, а у кого самый большой геном? Было бы логично, если бы размер зависел от уровня развития вида (или хотя бы от его габаритов), но это совершенно не так.

у какого существа больше всего хромосом. cc605347c477e707f88785234541d342. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-cc605347c477e707f88785234541d342. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка cc605347c477e707f88785234541d342

Конкурс «био/мол/текст»-2019

Эта работа опубликована в номинации «Школьная» конкурса «био/мол/текст»-2019.

у какого существа больше всего хромосом. 909f22a87b3d002ee994ea7d2450dd74. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-909f22a87b3d002ee994ea7d2450dd74. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 909f22a87b3d002ee994ea7d2450dd74

Генеральный спонсор конкурса и партнер номинации «Сколтех» — Центр наук о жизни Сколтеха.

у какого существа больше всего хромосом. b4dab8325129565e453b5cc8fa2bb740. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-b4dab8325129565e453b5cc8fa2bb740. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка b4dab8325129565e453b5cc8fa2bb740

Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

у какого существа больше всего хромосом. fac33b96456f5c2ce3a46ed9ae4a8e1d. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-fac33b96456f5c2ce3a46ed9ae4a8e1d. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка fac33b96456f5c2ce3a46ed9ae4a8e1d

Спонсором приза зрительских симпатий выступила компания BioVitrum.

Будь вы человек, крыса, помидор или бактерия, каждая ваша клетка имеет ДНК. ДНК — это записанная на специальном «языке» информация. Клетка как бы «читает» ДНК и делает то, что в ней записано. «Алфавит» состоит всего из четырех букв: A (аденин), T (тимин), G (гуанин) и C (цитозин). Каждый участок ДНК, отвечающий за выработку какого-то белка, называют гéном. Всю ДНК, находящуюся в клетке, называют генóмом, и соответственно, чем больше геном — тем больше ДНК находится в ядре.

В этом исследовании мы как раз и посмотрим на размеры генома разных животных и растений.

Масса ядерной ДНК измеряется в пикограммах (пг), это очень маленькая величина. Один пикограмм равен одной триллионной грамма! Размер генома в пикограммах называется C-value, он используется для сравнения размеров геномов разных видов.

Проведение исследования

Мы можем узнать геном человека — а будет ли он самым большим? Насколько велик самый большой геном? Насколько он больше, чем самый маленький?

Исследование можно провести несколькими способами:

Хотелось бы найти данные по самому крупному млекопитающему в мире, синему киту, однако в базе данных их в настоящее время еще нет (сообщается о том, что геном синего кита был впервые расшифрован только в 2018 году [1]). Так что в таблице привожу данные по геному гренландского кита.

А вот что интересно: комментарии по геному амебы Polychaos dubium. Ранее считалось, что это был наибольший из известных геномов. В настоящее время (с 2010 года) данные оспорены. Измерения для амебы дубии и других простейших (которые, как сообщалось, имеют очень большие геномы), проводились в 1960-х годах с использованием грубого биохимического метода, который в настоящее время считается ненадежным для точного определения размера генома. Метод использует целые клетки, а не изолированные ядра, и поэтому включает не только ДНК из других частей клетки вне ядра (то есть из митохондрий и пластид), но и ДНК из организмов, съеденных амебами. Также некоторые виды являются многоядерными (то есть они имеют более одного ядра на клетку). Точность оценок размера генома Polychaos dubium сегодня ставится под сомнение, учитывая, что родственный вид, Amoeba proteus, который, как сообщалось, имел размер генома 300 пг, на самом деле, по новым измерениям, имеет геном на порядок меньше, чем считалось ранее. Если такая же ошибка измерения присутствует и для амебы дубии, то ее геном будет в 10 раз меньше того, что считалось раньше (то есть 67 пг вместо 670). Поэтому данные по этой амебе в таблице не привожу.

Для большинства организмов в базе данных имеются различные значения C-value (о расхождении значений есть примечание и в самой базе данных). Это объясняется тем, что исследования генома могут проводиться различными методами. Поэтому в таблице у животных указаны крайние значения C-value — самое большое и самое маленькое (при наличии нескольких значений).

Теперь можно составить таблицу данных.

В таблице находятся также несколько геномов грибов и прокариот, для наглядности.

Размер некоторых геномов

ЦарствоОрганизмC-valueПримечаниеФото
Растения
(мелантиевые)
Paris japonica, японский вороний глаз152,2Самый большой из известных геномов среди растений (и вообще в целом).у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab1. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab1. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab1
Растения
(псилотовидные)
Tmesipteris obliqua, папоротник150,61Эндемик восточной Австралии, самый большой геном среди папоротников [2].у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab2. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab2. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab2
Животные
(рыба)
Protopterus aethiopicus, мраморная двоякодышащая рыба132,83Наибольший из известных геномов позвоночных.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab3. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab3. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab3
Растения
(лилейные)
Fritillaria assyrica, рябчик ассирийский130,00Примечателен очень большим геномом.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab4. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab4. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab4
Животные
(земноводное)
Bufo bufo, обыкновенная жаба, или серая жаба, или коровница5,82–7,75Считается самой крупной жабой в Европе.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab5. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab5. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab5
Животные
(млекопитающее)
Mus musculus, домовая мышь2,45–4,03Распространены по всему миру и являются одним из самых многочисленных видов млекопитающих.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab6. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab6. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab6
Животные
(млекопитающее)
Pan troglodytes, обыкновенный шимпанзе3,46–3,85Шимпанзе считаются самыми близкими родственниками человека.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab7. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab7. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab7
Животные
(млекопитающее)
Canis lupus familiaris, собака2,80–3,54Собаки понимают и различают много слов и жестов, у них очень развитый интеллект.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab8. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab8. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab8
Животные
(млекопитающее)
Homo sapiens, человек3,5Разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором не только для человека, но и для планеты.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab9. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab9. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab9
Животные
(млекопитающее)
Domestic cat, кошка2,86–3,45Котики всегда были и будут самыми популярными на YouTube.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab10. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab10. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab10
Животные
(пресмыкающееся)
Boa constrictor, удав обыкновенный1,75–3,15Эти рептилии яйцеживородящие.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab11. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab11. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab11
Животные
(млекопитающее)
Balaena mysticetus, гренландский, или полярный, кит2,93Считается рекордсменом-долгожителем среди млекопитающих.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab12. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab12. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab12
Животные
(насекомое)
Solenopsis invicta, огненный муравей0,62–0,77Обладает сильным жалом и ядом, чьё действие сходно с ожогом от пламени (отсюда и их название).у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab13. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab13. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab13
Животные
(насекомое)
Bombyx mori, тутовый шелкопряд0,52–0,53Это насекомое полностью зависит от человека: гусеница сама не добывает себе пищу, бабочка утратила способность летать (незачем) и питаться самостоятельно.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab14. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab14. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab14
Животные
(рыба)
Tetraodon nigroviridis, тетраодон нигровиридис, также тетраодон зеленый, или зеленая пятнистая фугу0,35–0,51Наименьший из известных геномов позвоночных.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab15. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab15. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab15
Растения
(ивовые)
Populus trichocarpa, тополь волосистоплодный0,480Первый секвенированный геном дерева.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab16. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab16. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab16
Животные
(насекомое)
Apis mellifera, медоносная пчела0,17–0,35Стала третьим после дрозофилы и комара насекомым, геном которого известен.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab17. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab17. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab17
Растения
(капустные)
Arabidopsis thaliana, резуховидка (резушка) Таля0,157Первый секвенированный геном растений (2000).у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab18. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab18. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab18
Животные
(насекомое)
Drosophila melanogaster, фруктовая мушка, дрозофила фруктовая, плодовая мушка0,12–0,21Стала одним из основных модельных организмов, особенно для биологии развития.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab19. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab19. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab19
Грибы
(аскомицеты)
Cenococcum geophilum, ценококкум0,18Считается самым распространенным образующим микоризу грибом в мире.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab20. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab20. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab20
Животные
(нематода)
Caenorhabditis elegans (C. elegans)0,08–0,1Первый из расшифрованных геномов многоклеточного организма, декабрь 1998.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab21. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab21. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab21
Растения
(плауновидные)
Selaginella selaginoides, плаунок0,08Еще один рекордсмен с одним из самых маленьких геномов.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab22. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab22. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab22
Растения
(пузырчатковые)
Genlisea tuberosa, генлисея0,06Самый маленький геном среди растений. Плотоядный эндемик Бразилии.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab23. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab23. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab23
Грибы
(базидиомицеты)
Amanita muscaria Koide, мухомор красный0,04Ядовитый психоактивный гриб.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab24. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab24. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab24
Грибы
(базидиомицеты)
Pleurotus ostreatus, вешенка обыкновенная0,036Относится к т.н. хищным грибам и способна парализовывать и переваривать нематод, таким образом получая азот.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab25. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab25. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab25
Животные
(нематода)
Pratylenchus coffeae0,02Самый маленький из известных геномов животных.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab26. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab26. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab26
Бактерии
(протеобактерии)
Sorangium cellulosum, почвенная бактерия0,013Имеет необычно большой геном, крупнейший бактериальный геном, секвенированный на сегодняшний день.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab27. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab27. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab27
Грибы
(аскомицеты)
Ansenula polymorpha0,009Дрожжи с необычными характеристиками, используются для производства протеина в фармацевтической индустрии.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab28. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab28. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab28
Бактерии
(протеобактерии)
Carsonella rudii0,00018Одноклеточный симбионт. Геном примерно втрое меньше, чем у самого короткого клеточного генома из всех известных, это уже сопоставимо с длиной генома у вирусов.у какого существа больше всего хромосом. 2697 tab29. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 tab29. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 tab29

Интересно искать крайности! Найти самый большой и самый маленький геномы, узнать, кому они принадлежат. Но самое интересное — это сравнивать совершенно разные организмы и смотреть на разницу их геномов, и результаты иногда бывают действительно очень неожиданные!

Итак, у кого же самый большой и самый маленький геном?

Результаты могут показаться неожиданными. Самый большой геном, оказывается, вовсе не у человека, и не у кита.

Оказалось, что и самый большой, и самый маленький геномы среди позвоночных принадлежат рыбам! Мраморной двоякодышащей рыбе (самый большой геном) и зеленой пятнистой фугу (самый маленький геном).

Хотелось бы отметить, что самый-самый маленький геном принадлежит бактерии Carsonella rudii — ее геном наименьший, но далее мы будем рассматривать всё-таки геномы организмов покрупнее.

В целом среди всех животных:

у какого существа больше всего хромосом. 2697 01.Pratylenchus coffeae. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 01.Pratylenchus coffeae. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 01.Pratylenchus coffeae

Рисунок 1. Pratylenchus coffeae

у какого существа больше всего хромосом. 2697 02.Protopterus aethiopicus. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 02.Protopterus aethiopicus. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 02.Protopterus aethiopicus

Рисунок 2. Protopterus aethiopicus

у какого существа больше всего хромосом. 2697 04.Genlisea tuberosa. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 04.Genlisea tuberosa. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 04.Genlisea tuberosa

Рисунок 3. Genlisea tuberosa

у какого существа больше всего хромосом. 2697 03.Paris japonica. у какого существа больше всего хромосом фото. у какого существа больше всего хромосом-2697 03.Paris japonica. картинка у какого существа больше всего хромосом. картинка 2697 03.Paris japonica

Рисунок 4. Paris japonica

Получается, что наибольший известный геном принадлежит не животному, а растению! Оно называется японский вороний глаз (Paris japonica), а вот самый маленький геном имеет животное! Это растительно-паразитарная нематода (Pratylenchus coffeae). Как же так? Казалось бы, ведь растения ведут не такую уж и сложную жизнь, но вот именно их представитель является рекордсменом! Такой удивительный факт называется C-парадоксом. То есть C-парадокс — это отсутствие корреляции между физическими размерами генома и сложностью организмов.

Японский вороний глаз — это покрытосеменное (как и генлисея, кстати); и до недавнего времени другие виды растений с гигантскими геномами (более 100 миллионов т.п.н.) были обнаружены только среди покрытосеменных. Однако недавно открыли, что у папоротника Tmesipteris obliqua (эндемика восточной Австралии) также имеется огромный геном [2], и это — надежное доказательство того, что гигантские геномы развивались независимо друг от друга более одного раза по всему растительному миру.

Наибольший и наименьший C-value у растений различаются почти в 2400 раз. А вот у животных они различаются более чем в 6500 раз.

А теперь давайте поговорим о такой интересной особенности, как полиплоидность, и чем она выгодна.

Полиплоидность

Количество ДНК, содержащейся в клетке, огромно. Например, размер человеческого генома — 3,5 пг, хотя, как мы убедились, по сравнению с размерами других геномов это не так уж и много. И если напечатать его как книгу, то получится 1000 книг по 1000 страниц каждая! Даже такой относительно «небольшой» геном ужасно запутывается (как наушники в кармане). Поэтому, чтобы клетке было удобно с ним работать, существует такая вещь, как хромосомы. Хромосома — это очень сильно укомплектованная ДНК. ДНК накручивается на определенные белки и уже не запутывается. У каждого организма строго определенное количество хромосом (если нет хромосомных заболеваний). У человека 46 хромосом, но это двойной (2n) набор. То есть в клетке у каждой хромосомы есть своя копия, содержащая аналогичные гены (например, в одной хромосоме ген отвечает за светлые волосы, а в другой — за темные). Если же в клетке нет копий хромосом, то это гаплоидный (n) набор. Бывает также и полиплоидный набор — это когда каждая хромосома имеет больше двух копий (3n, 4n, 5n, 6n, 8n). Полиплодия возникает в результате неправильного расхождения хромосом во время деления клетки, но мы сейчас не будем вдаваться в такие подробности.

Полиплоиды очень часто встречаются в растительном мире, но вот среди животных их очень мало. Один и тот же вид растения может иметь разный набор хромосом. Например, триплоидная (3n) осина имеет более мощное развитие и высококачественную древесину по сравнению с диплоидной. Вообще полиплоиды у лиственных имеют большую хозяйственную и селекционную ценность. Также почти все культурные растения полиплоиды, так как они более выносливые, их плоды крупнее, они выше.

Но вот почему растения-полиплоиды лучше диплоидов?

На самом деле все, конечно, сложнее. Действительно, многие полиплоиды очень эволюционно успешны — но это не благодаря тому, что они могут производить больше белков, а благодаря тому, что повышается пластичность, появляются возможности для новых функций (из двух дуплицированных генов один начинает делать что-то немного другое). — Ред.

А зачем вообще знать размер генома?

Нам нужно знать, сколько ДНК находится в геноме, прежде чем ее можно будет секвенировать (то есть определить последовательность тех самых четырех букв: A, T, G, C). Также от размера генома зависит стоимость его секвенирования. Секвенировав ДНК, можно работать с ней в любой генетической библиотеке. В том числе размер генома используют в сравнительных исследованиях эволюции самого генома.

Ну а вообще, если наука сможет подробнее изучить геном, то можно будет предположить, каков минимальный нужный набор генов в геноме для жизни. Тогда можно будет создавать простые организмы с минимальным геномом для выработки нужных для человечества веществ. Хотя, конечно, это в современном мире уже делается, но, возможно, так будет экономнее, если точно знать минимальный необходимый размер генома и в него встроить гены для выработки нужного вещества и большей устойчивости. Но главное при этом — не сделать мегакрутого опасного неубиваемого организма, естественно.

Таким же образом, зная, существует ли вообще верхний предел в размере генома, можно селекционировать или создавать растения, которые будут максимально плодородны и неприхотливы, ведь человечеству уже сейчас не хватает пищи, а количество людей растет, и с каждым годом вопрос становится все актуальнее.

Можно создавать совершенно новые экосистемы вместо распахивания полей, где будут расти только ГМ (генномодифицированные) растения, в почве будут содержаться ГМ-бактерии, вырабатывающие нужные растениям вещества, и тогда не понадобятся удобрения! Но всё, к сожалению, не так просто, ведь надо очень аккуратно вносить какие-то ГМО в природу, чтобы не случилась экологическая катастрофа.

По поводу верхнего предела размера генома уже было высказано мнение некоторыми исследователями. Они предполагают, что существует ряд эволюционных сил, которые предотвращают расширение геномов намного выше 150 пг, и это привело к предположению, что верхний предел уже, возможно, был достигнут [4].

Итоги

Приходится признать, что размер генома поразительно не связан со сложностью устройства организмов. Современная наука пока не может понять, почему это именно так. Но, возможно, в будущем это станет известно.

Хотя есть и общие зависимости. Эукариоты (живые организмы, клетки которых содержат ядро) имеют в среднем геномы больше, чем прокариоты (живые организмы, клетки которых не содержат ядро). Позвоночные животные имеют в среднем геномы больше, чем беспозвоночные. Но есть исключения, которые пока никто не может объяснить! Будем надеяться, что наука сможет ответить на эти вопросы, потому что они, возможно, откроют нам глаза на то, чего мы пока не понимаем. Почему появился C-парадокс? Да и парадокс ли это вообще? Может быть, мы просто не замечаем какой-то логики? Ведь любая вещь должна иметь объяснение. Если это станет ясно, наверняка появятся какие-то интересные эволюционные открытия.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *