Bryodemella tuberculata身上发现所有昆虫中最大基因组 _昆虫

Bryodemella tuberculata身长4厘米，飞行时有鲜红色的后翅，并有特有的嗡嗡声，是中欧最引人注目的蚱蜢物种之一。Credit: Jakob Andreä
据美国物理学家组织网（by Leibniz-Institut zur Analyse des Biodiversitätswandels）：最近在一只蚱蜢身上发现了所有昆虫中最大的基因组，是人类基因组的七倍。在《PLOS一号》发表的一项研究中，来自德国莱布尼茨生物多样性变化分析研究所(LIB)和捷克科学院的研究人员证明了昆虫基因组相对较小且不太复杂的想法是错误的。
Bryodemella tuberculata是中欧最显眼的蚱蜢之一。同时，它也是最稀有的物种之一，除了阿尔卑斯山河岸的一小部分种群外，几乎已经灭绝。这些受到威胁的栖息地是由河流的自然动态经过数千年的不断变化而形成的。
汉堡LIB遗传学实验室的负责人Oliver Hawlitschek假设说:“可能，这种对可变环境条件的适应培养了遗传多样性，并导致了异常的基因组大小。”“与此同时，与人类相比，我们看到基因组大小与生物体的复杂程度没有必然联系。”
这项研究是在昆虫进化和生物地理历史背景下关于昆虫基因组大小进化的一系列出版物中的最新一篇。这些著作都没有回答为什么在所有昆虫中，某些种类的蝗虫的基因组特别大的问题。大多数昆虫的基因组要小得多，例如果蝇，其大小不超过人类基因组的六分之一。

Bryodemella tuberculata是当今中欧最稀有的蚱蜢物种之一。它在这个国家最后的避难所是在阿尔卑斯山，在伊萨尔河和莱赫河的上游。Credit: Jakob Andreä
基因组的大小在不同的动物群体中变化很大，有时甚至在群体内也是如此。由于完整的基因组在每次细胞分裂中都必须复制，科学家们正在寻找这种可变性背后的原因。他们试图理解基因组的结构和内容，但这仍有很长的路要走。在100多万种已知昆虫中，只有1345种有基因组大小的数据。所有最大的基因组都是在蚱蜢和蟋蟀中发现的。
为了更好地了解蝗虫基因组大小的变化及其进化历史，研究人员使用流式细胞仪测量了50个物种的基因组，调查了相关物种的变异性。他们在Bryodemella tuberculata中发现了最大的基因组，取代了之前的纪录保持者亚洲沙漠蟋蟀。
Oliver Hawlitschek认为更详细的基于序列的基因组分析是了解决定基因组大小的进化机制的一种方式。“我相信，研究这些极端现象也将为我们提供许多关于人类基因组功能的见解。”