#今天要来点生物学吗？#

认识一下DNA 比人类多 30 倍的鱼——进化史上的终极“囤积者”。

在动物王国的基因组舞台上，一位新的冠军出现了：南美洲肺鱼（Lepidosiren paradoxa）拥有迄今为止记录中最大、已完整测序的动物基因组。它的 DNA 总量约 910 亿个碱基对——大约是人类基因组的 30 倍——但编码的基因数量却相近，约 20000 个。

这个庞大基因组的大部分由非编码区组成，主要是重复的转座元件——常被称为“自私 DNA”——它们会不断复制并插入到基因组各处。与其他肺鱼物种的比较显示，L. paradoxa 每 1000 万年就会积累相当于一个完整人类基因组大小的 DNA。

作为“活化石”，也是所有四足动物（陆生脊椎动物）祖先的近亲，肺鱼的基因组解码为我们提供了关于脊椎动物进化的宝贵洞见。

研究表明，南美和非洲肺鱼缺乏某些通常用于抑制转座元件扩增的基因，这使得它们的基因组得以不受控制地膨胀。这种“臃肿”带来了潜在代价：该鱼的 19 条染色体中有 18 条的大小都可与整个人类基因组相当，这需要巨大的能量来完成 DNA 复制，并导致细胞和细胞核的体积增大。

虽然庞大的基因组有时能推动适应——通过改变基因调控或提供新基因的原材料——但不受控制的增长也可能破坏关键的生命过程。

尽管某些植物（如新喀里多尼亚的叉蕨和日本草属 Paris japonica）拥有更大的基因组，L. paradoxa 目前在动物中居首。不过，尚未完成测序的大理肺鱼（marbled lungfish）未来可能会超过它。

[Pennisi, E. (2024, August 14). This odd fish has 30 times as much DNA as humans—a new record for animals. Science]

[Meyer, A., Schartl, M., & colleagues. (2024). The genome of the South American lungfish Lepidosiren paradoxa and the evolution of vertebrate genome size. Nature]