奇异的食肉花拥有超高效的基因组

驼峰狸藻是一种和它的名字一样奇怪的花。它生长在浅水中，没有真正的根，长着小小的、膨胀的、一触即发的囊泡，并将它们放在水下。每当有微小的游泳动物擦过其中一个囊泡时，囊泡就会膨胀，张开嘴巴，然后吸食动物并消化它。它就像是集捕蝇草和吸尘器于一体的装置。

现在，一个国际生物学家小组又发现了丝叶狸藻的另一个奇怪特征。它的基因组非常高效。许多生命形式都有很多不包含在基因中的 DNA，基因被定义为包含制造蛋白质代码的 DNA 片段。大约 98% 的人类 DNA 不编码蛋白质。另一方面，对于驼峰狸藻来说，数字几乎是相反的。只有 3% 的驼峰狸藻 DNA 既不编码蛋白质，也不编码控制制造蛋白质基因的遗传物质。

狸藻的发现正值科学家仍在争论非蛋白质编码 DNA 的重要性之时。去年，美国一项名为 ENCODE 的重大科学项目测试了大量人类非蛋白质编码 DNA。生物学家仍在争论 ENCODE 的结果。非蛋白质编码 DNA 对人类健康重要吗？还是不重要？

这些问题不是一株奇怪的淡水植物能够回答的。但狸藻的基因组确实表明，至少有些生物体只需要很少的非蛋白质编码 DNA 就能生存。虽然大多数其他植物的非蛋白质编码 DNA 要多得多，但狸藻的蛋白质编码基因数量仍然与其他植物相当。狸藻拥有约 28,500 个基因，比番木瓜、葡萄藤和一种名为拟南芥的小型花芥属植物的基因还要多。（但比番茄的基因要少。）

更重要的是，驼峰狸藻仍能进行正常植物的活动，包括光合作用、开花、繁殖以及整个真空囊泡过程。

由于有些植物有大量非蛋白质编码 DNA，而另一些植物的基因组则较短，更像丝叶狸藻，因此该研究的作者推测，有些物种本质上倾向于破坏非必需 DNA，而有些物种则不会。研究人员在一篇关于他们研究结果的论文中写道，从进化的角度来看，保留或破坏非必需 DNA 都不是更好的选择。这是一个中性过程，有助于产生植物基因组大小的多样性。

这并不是说动物清除非蛋白质编码 DNA 后就没事了。在植物中，还有另一种常见的遗传过程可能有助于那些倾向于摆脱非蛋白质编码 DNA 的植物。许多植物的整个基因组都有多个副本——在某些植物中，这有助于产生非常大的果实——这可能保护基因组的重要部分免受致命突变的影响。研究作者发现，在进化过程中，驼峰狸藻的基因组至少复制了三次。

研究人员于 5 月 12 日在《自然》杂志上发表了他们的研究成果。