Perché la dimensione del genoma differisce nei diversi organismi?

La dimensione del genoma differisce nei diversi organismi per ragioni non del tutto note alla scienza moderna. La dimensione del genoma è in molti casi correlata alla complessità, ma ci sono numerose eccezioni degne di nota. Ad esempio, alcuni batteri e molte specie di piante hanno genomi più grandi di quelli umani. Un termine spesso usato in modo intercambiabile con la dimensione del genoma è “valore C”. Questa è un’abbreviazione della parola “costante”, un riferimento al fatto che la dimensione del genoma tra individui della stessa specie è approssimativamente costante. La domanda sul perché alcuni organismi semplici abbiano genomi di grandi dimensioni è chiamata in biologia “l’enigma del valore C”.

La scoperta del “DNA spazzatura”, o DNA non codificante, nei primi anni ‘1970 ha parzialmente risolto l’enigma del valore C. Il DNA spazzatura non codifica per le proteine ​​e, sebbene ci siano prove recenti che possa regolare il modo in cui i geni si accendono e si spengono, non contribuisce alla complessità biologica della porzione del DNA che contiene i geni reali. Se si tiene conto del DNA spazzatura, il numero di geni in un organismo si correla grosso modo con ciò che chiameremmo intuitivamente complessità biologica.

La risposta più semplice alla domanda sulla relazione tra la dimensione del genoma e il tipo di organismo è che non esiste alcuna relazione. Le dimensioni del genoma variano notevolmente anche all’interno della stessa categoria di organismi; per esempio, negli animali c’è una varianza di un fattore di 3,300, e nelle piante terrestri di un fattore di circa 1,000, e tra i protisti di ben 300,000.

La dimensione del genoma viene misurata in due modi: in peso, in picogrammi, e in coppie di basi, in milioni di basi o megabasi. Il genoma umano contiene circa 3,000 megabasi, ma solo l’1.5% del genoma codifica effettivamente per veri geni. Il genoma di un pollo contiene circa 1,300 megabasi. Una vongola ne ha circa 3,200, così come i topi. Alcune rane arrivano a 6,500 megabasi, più del doppio delle dimensioni del genoma umano. una coccinella ha circa 300 megabasi. È impossibile indovinare la dimensione del genoma di un organismo semplicemente guardandoci intorno, a meno che tu non abbia già una conoscenza preliminare della risposta.