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El helecho, llamado Tmesipteris oblanceolata, tiene estructuras esféricas productoras de esporas.

Oriane Hidalgo

Una versión impresa del genoma humano completo llenar 220 libros grandes. Para hacer lo mismo con un helecho pequeño, aparentemente anodino, que se encuentra en unas pocas islas del Pacífico, se necesitarían casi 11.000 libros.

La planta, llamada Tmesipteris oblanceolatatiene el genoma más grande conocido de cualquier organismo, Jaume Pellicer en el Instituto Botánico de Barcelona en España y sus colegas han descubierto.

Cada célula del helecho tiene 321 mil millones de letras (o pares de bases) de ADN en su núcleo. Si se dispusiera en línea, ésta se extendería a lo largo de unos 105 metros. “Por lo que sabemos, es el más grande”, afirma Pellicer.


En comparación, el núcleo de una célula humana contiene poco más de 6 mil millones de pares de bases, o alrededor de 2 metrosde ADN, unas 50 veces menos que el helecho.

Antes de este descubrimiento, el mayor conocido genoma era el de una planta con flores japonesa llamada París japonesaque tiene 298 mil millones de pares de bases en cada núcleo, informó Pellicer en 2010. El genoma animal más grande conocido es el del pez pulmonado jaspeado, Protópterus aethiopicuscon 260 mil millones de pares de bases por núcleo.

T.oblanceolata es una planta rara que crece sólo en algunas islas de Nueva Caledonia y Vanuatu en el suroeste del Pacífico. En 2023, Pellicer y sus colegas recogieron muestras de Nueva Caledonia.

Para calcular el tamaño del genoma del helecho, extrajeron los núcleos de las células de sus tallos, tiñeron el ADN dentro de los núcleos con un tinte fluorescente y luego midieron la intensidad de la luz cuando los núcleos pasaban bajo un detector de luz.

Pellicer dice que hay dos razones por las que algunos plantas Tienen genomas masivos. En primer lugar, muchas plantas tienen múltiples conjuntos de cromosomas, en lugar de los dos conjuntos habituales en los animales. T.oblanceolata Tiene ocho juegos de cromosomas.

Pero la mayoría de las plantas con múltiples conjuntos de cromosomas todavía tienen genomas pequeños en general, dice Pellicer. Más bien, el factor clave es la falta de control del crecimiento de parásitos genéticos llamados transposones.

Los transposones son fragmentos de ADN que pueden copiarse y pegarse a sí mismos, lo que hace que los genomas se expandan rápidamente a menos que los organismos desarrollen formas de suprimirlos o logren deshacerse del exceso de ADN. Muchos genomas, incluido el de los humanos, consisten en gran medida en secuencias repetitivas generadas por transposones.

Tener un genoma masivo es una desventaja, afirma Pellicer. “Todo lleva más tiempo”, afirma. “Cada vez que una célula tiene que dividirse, tiene que replicar todo el ADN. Entonces, cuanto más ADN haya, más tiempo tardará en replicarse”.

También significa que las células tienen que ser más grandes para acomodar todo el ADN, y los poros de las hojas y los tallos, llamados estomas, no pueden responder tan rápidamente a los cambios en el ambiente cuando están hechos de células más grandes, dice Pellicer.

Él cree que las plantas que no logran controlar los transposones y limitar el tamaño de sus genomas tienden a extinguirse. “Por eso sólo los vemos en muy pocos linajes”, afirma Pellicer. T.oblanceolata puede sobrevivir sólo porque la competencia es menos intensa en las pequeñas islas donde crece, afirma.

Los investigadores planean secuenciar una pequeña parte del genoma del helecho en lugar de intentar hacerlo con la secuencia completa. Esto se debe a que carecen de la potencia computacional necesaria para ensamblar y analizar un genoma tan grande y repetitivo, afirma Pellicer.

«Es emocionante ver que todavía estamos encontrando nuevos límites sobre el tamaño que pueden alcanzar los contenidos de ADN nuclear», dice Ryan Gregorio en la Universidad de Guelph en Canadá. Sin embargo, existe cierto debate sobre cómo definir el tamaño del genoma, afirma. Algunos piensan que debería definirse como el tamaño de un conjunto de cromosomas, en lugar de la cantidad total de ADN en una célula, lo que significa que el récord del genoma más grande correspondería al pez pulmonado jaspeado.

Muchos biólogos definen el tamaño del genoma como la cantidad de ADN en los óvulos, el polen o los espermatozoides, que es la mitad de la cantidad en las células normales. Según esta definición, el tamaño del genoma de T.oblanceolata es sólo 160,45 mil millones de pares de bases.

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