En el vasto y variado árbol de la vida, un pequeño helecho ha captado la atención de los científicos por su sorprendente complejidad genética. Este helecho, que crece en Nueva Caledonia, una isla de Oceanía bajo soberanía francesa, posee el genoma más grande de cualquier organismo conocido. Si se alinearan sus 160.750 millones de pares de bases de ADN, alcanzarían una altura de 100 metros, lo que es 50 veces más que el ADN humano. Este hallazgo abre nuevas preguntas sobre la capacidad de almacenamiento genético en las células y la falta de correlación entre la complejidad del organismo y su genoma.
El Tmesipteris oblanceolata, un helecho que crece en los troncos caídos de las selvas de Nueva Caledonia, pertenece a un grupo de plantas vasculares con apenas una quincena de especies. Aunque se sabía que algunas de sus especies relacionadas tenían genomas gigantes, el récord anterior lo tenía la planta Paris japonica. Ahora, investigaciones recientes han demostrado que el genoma de T. oblanceolata es un 7% mayor que el de P. japonica.
Un estudio publicado en la revista iScience, realizado por investigadores del Real Jardín Botánico de Kew (Reino Unido) y del Institut Botànic de Barcelona (IBB-CSIC), confirma que T. oblanceolata tiene el mayor genoma conocido en cualquier organismo eucariota. Si se desenrollara su ADN, se extendería entre 105 y 106 metros. “No es una planta llamativa ni icónica, es un hierbajo que pasaría desapercibido”, explica Jaume Pellicer, investigador del Institut Botànic. “Pero tiene un genoma gigante que la hace especial”.
En 2023, Pellicer y su colega Oriane Hidalgo viajaron a Nueva Caledonia para recolectar muestras de Tmesipteris y analizaron el tamaño de sus genomas. El proceso implicó aislar los núcleos de miles de células, teñirlos con un tinte fluorescente y medir la cantidad de tinte unido al ADN: cuanto más tinte, mayor el genoma. Utilizaron plantas cultivadas como el guisante, el arroz y el tomate como patrones internos, y el estándar principal fue el ajo, que tiene un genoma de 34 gigabases (Gbp).
“Tmesipteris es un género fascinante de helechos que evolucionó hace unos 350 millones de años, antes de los dinosaurios”, comenta Pellicer. Inicialmente, se creía que P. japonica tenía el límite de tamaño genómico, pero T. oblanceolata superó esa hipótesis.
Un genoma tan grande implica altos costos energéticos para replicar el ADN y dividir las células, lo que se traduce en ciclos reproductivos más lentos y una mayor demanda de nutrientes. Pellicer explica que esta demanda puede hacer menos ventajosas a estas plantas frente a cambios climáticos o contaminación, por lo que los genomas gigantes son excepciones.
La paradoja del valor C, que establece que el tamaño del genoma no se correlaciona con la complejidad del organismo, sigue desconcertando a los científicos. “Se pensaba que organismos más complejos tendrían genomas más grandes, pero no es así”, señala Pellicer, quien añade que gran parte del genoma está compuesto de secuencias repetitivas de ADN, a menudo llamadas ADN basura.
En el top ten de los genomas más grandes, junto a T. oblanceolata y P. japonica, figuran otros helechos y plantas como el muérdago europeo. Sólo cuatro animales, incluido el pez pulmonado jaspeado y el perro de agua del río Neuse, comparten la lista. Pol Fernández, coautor del estudio, señala que las plantas pueden ser viables con genomas gigantes debido a numerosos procesos de hibridación y duplicaciones genómicas.
Hasta ahora, se ha estimado el tamaño del genoma de más de 20.000 organismos eucariotas, revelando una diversidad genómica sorprendente. Estos descubrimientos tienen implicaciones profundas no solo en la anatomía, ya que los genomas más grandes requieren células más grandes, sino también en su funcionamiento, evolución y hábitat.
“¿Quién hubiera pensado que esta planta modesta y sencilla tendría el récord mundial en tamaño de genoma?”, concluye Ilia Leitch, del Real Jardín Botánico de Kew. “Este descubrimiento plantea nuevas preguntas sobre los límites biológicos y esperamos resolver estos misterios en el futuro”.
Fuente: El País