
美国布法罗大学的研究人员发现,一种名为狸藻的食肉植物拥有异常精简的基因组,其中大量非编码DNA被主动清除。这一发现挑战了关于“垃圾DNA”功能的传统认知,表明在某些生物中,这些看似无用的序列可能并非必需。相关论文发表于《自然》杂志。
基因组中,只有约2%的DNA编码蛋白质,其余部分曾被称为“垃圾DNA”,包括转座子、假基因等。然而,近年来的ENCODE项目显示,约80%的人类DNA具有某种生化活性,如调控基因表达。但狸藻的基因组仅含8000万个碱基对,远小于其他植物,却拥有约28500个基因,与同类相当。这表明,狸藻在进化过程中主动删除了大量非编码序列,而并未影响其基本功能。
研究团队推测,这种“基因组瘦身”可能是为了适应其食肉生活方式。狸藻生活在营养贫乏的湿地,通过捕食微生物获取养分。精简基因组可能有助于减少能量消耗,提高复制效率。相比之下,其他植物保留大量非编码DNA,或许是因为这些序列在特定环境下具有潜在优势,如应对环境压力。
这一发现为理解基因组进化提供了新视角:垃圾DNA并非在所有生物中都是必需的,其存废取决于生态与进化压力。未来研究将探索其他生物是否也存在类似的基因组精简机制。