Биологи установили, что геном насекомоядной пузырчатки (Utricularia gibba), в отличие от подавляющего большинства геномов растений и животных, почти не содержит «мусорной» ДНК, а 97 процентов его последовательности занимают функциональные гены. Работа опубликована в журнале Nature, кратко ее содержание можно прочитать в пресс-релизе Университета Баффало.

В ходе работы ученые прочитали и проанализировали полный геном горбатой пузырчатки – водного насекомоядного растения, распространенного на всех континентах кроме Антарктиды.

Размер генома оказался очень небольшим – всего около 82 миллионов нуклеотидных остатков (мегабаз), что особенно мало по сравнению с другими растениями, для которых в целом характерна полиплоидия – удвоение, утроение или учетверение стандартного набора хромосом. Так, геном винограда составляет 490, а томата – 780 мегабаз.

Обнаружив множественные копии генов, ученые установили, что дупликация имела место и в процессе эволюции пузырчатки.

Однако, в отличие от томата, который при этом увеличил свой геном (пути растений разошлись около 87 миллионов лет назад), геном пузырчатки стал очень компактным из-за вычищения межгенной ДНК, которую принято называть «мусорной» (junk DNA).

У многоклеточных организмов межгенная ДНК обычно занимает подавляющую часть генома, достигая у человека, например, 98 процентов последовательности.

Название «мусорной» такая ДНК получила благодаря тому, что ей не удается приписать какую-то определенную функцию и большая ее часть состоит из «бессмысленных» одинаковых повторов.

В середине 2012 года были опубликованы первые результаты проекта ENCODE, призванного оценить потенциальную функцию «мусорной» ДНК путем составления карты всех ее элементов, которые могут иметь какое-то физиологическое значение. В сообщениях руководителей проекта говорилось о том, что

до 80 процентов всего генома человека выполняют какие-то функции, несмотря на то, что на белок-кодирующие участки генома приходится всего 2 процента последовательности.

Такие сообщения были встречены критикой многих ученых в связи с тем, что за «функциональность» соавторы проекта принимали даже просто факты транскрипции геномной ДНК.

Исследования пузырчатки говорят о том, что, какую бы функцию ни выполняла «мусорная» ДНК, потенциально растения могут обойтись и без нее.