Nog nooit is er een organisme gevonden met zo’n groot genoom (het geheel aan genen) als deze varen.

Als je niet weet waar je naar op zoek bent, zou je zo op het plantje trappen. Tmesipteris oblanceolata, een varen die je aantreft op het eiland Grande-Terre – in de Stille Oceaan, kan zo’n 15 centimeter lang worden. Niet zo groot dus. Toch beschikken de cellen van de plant over maar liefst vijftig keer zoveel DNA als de mens. En daarmee heeft hij het grootste genoom ooit ontdekt.

Lees ook:

• Doordeweeks slaan planten minder CO2 op
• 2900 jaar oude steen van een paleismuur onthult oeroud planten-DNA

DNA-pakket

Begin 1950 ontdekten biologen dat DNA bestaat uit een dubbele helix die allerlei codes bevat waarin onze erfelijke eigenschappen zijn vastgelegd. Inderdaad: de genen. Deze zijn opgemaakt uit allerlei letters, de zogenoemde basen. Je weet misschien nog wel uit de biologieles dat deze basen worden aangeduid met de letters A, C, T en G en dat deze paren vormen. Onze cellen lezen deze letters om overeenkomende eiwitten te maken.

In die periode dachten wetenschappers dat mensen en andere complexe soorten veel verschillende eiwitten aanmaken en daarom een groter genoom (het geheel aan genen in een lichaam) moesten hebben. Nader onderzoek wees uit dat dit allesbehalve waar was: kikkers en salamanders bijvoorbeeld bleken in het bezit van een groter DNA-pakket dan wij.

160 miljard

Zo’n vijftig jaar later leerde Jaume Pellicer, nu werkzaam als botanicus aan het Botanical Institute of Barcelona, dat ook planten een gigantisch genoom kunnen hebben. Met als uitschieter de Paris japonica, een plantje dat groeit in de bergen nabij de Japanse stad Nagano. Deze bloem heeft een genoom van 148 miljard basenparen.  

Maar, zo werd Pellicer en collega’s onlangs duidelijk: het kan nóg groter. De plantkundigen plozen het DNA van verschillende op Grande-Terre gevonden varens door, en ontdekten dat Tmesipteris oblanceolata bestond uit maar liefst 160 miljard basenparen. Een recordhouder onder de 20.000 organismen waarvan het genoom inmiddels bekend is.

Twee genomen

Waarom het genoom van sommige dieren en planten zo groot is, weten we niet precies. Maar er zijn wel een paar mogelijke verklaringen. Veel soorten ‘verzamelen’ het DNA van virussen in hun eigen genoom. Wanneer ze nieuwe kopieën van hun genoom maken, maken ze soms ook een extra kopie van dit virus-DNA. En gedurende vele generaties kan het aantal basenparen van de soort op deze manier oplopen.

Het is ook mogelijk dat een soort uiteindelijk bestaat uit twee genomen in plaats van één. Dat kan bijvoorbeeld gebeuren wanneer twee nauwverwante soorten nakomelingen krijgen, en de hybride kinderen het volle DNA-pakket van beide ouders erven. Pellicer en collega’s geloven dat een combinatie van deze twee voor het mega-genoom van Tmesipteris oblanceolata heeft gezorgd.

Bronnen: iScience, The New York Times, Scientific American

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!