Dit koraal beschikt over het grootste mitochondriale genoom dat we ooit hebben gezien. Het dier heeft 80.923 basenparen, vergeleken met 16.569 basenparen van de mens. Onderzoekers hebben zich gebogen over het mitochondriale genoom van de kokeranemoon Isarachnanthus nocturnus, een Cerianthariasoort. Het anemoonachtige koraal leeft in de Atlantische Oceaan en kun je vinden langs de kust van Patagonië tot aan de oostkust van de Verenigde Staten. De I. Nocturnus is slechts 15 centimeter lang, maar beschikt wel over het grootste mitochondriale genoom dat onderzoekers tot nu toe – van welk dier dan ook – in elkaar hebben gepuzzeld.
Mitochondriaal genoom
Om gelijk even duidelijkheid te scheppen: het mitochondriaal genoom is niet
hetzelfde als het nucleaire genoom. Dit is namelijk in het geval van de I.
Nocturnus nog niet ontrafeld. De hoeveelheid nucleaire DNA per cel –
of de grootte van het genoom – verschilt per organisme. Bij mensen omvat dit
bijvoorbeeld ongeveer 3 miljard basenparen. Naast het nucleair genoom is er ook
het DNA in bepaalde organellen, zoals mitochondria en plastiden. En het
mitochondriaal genoom is het DNA van de mitochondria.
Kokers
Om dit genoom in kaart te brengen, doken onderzoekers naar de zeebodem om een
aantal kokeranemonen te verzamelen. Dat bleek trouwens nog niet zo gemakkelijk.
Deze diertjes leven namelijk – zoals de naam al verraadt – in kokers, opgebouwd
uit sediment en slijm. Als reactie op een mogelijke dreiging, verstoppen ze
zich diep in hun lange koker. “We moesten een gat van soms wel een meter om de
koker heen graven en vervolgens een deel van de buis met zand blokkeren,” legt
onderzoeker Sérgio Nascimento Stampar uit. “En dat allemaal onder water,
terwijl je een duikuitrusting draagt.”
Omvangrijk
De onderzoekers gebruikten kleine stukjes van de tentakels om het
mitochondriale genoom te sequencen. En uiteindelijk lukte het tot een compleet
mitochondriaal genoom te komen, dat uit 80.923 basenparen bestaat. Ter
vergelijking: het menselijke mitochondriale genoom bestaat uit 16.569
basenparen. “Het mitochondriale genoom (van de I. Nocturnus, red.)
is bijna vijf keer zo groot,” zegt Stampar. “We denken misschien dat we
moleculair complexer zijn, maar eigenlijk is ons genoom meer ‘gefilterd’
tijdens onze evolutie. Zo’n gigantisch genoom is waarschijnlijk veel
kostbaarder in termen van energieverbruik.”
Verschillen
De onderzoekers bestudeerden ook een andere
Cerianthariasoort, namelijk de Pachycerianthus magnus, die 77.828
basenparen blijkt te hebben. En ze kwamen tot de ontdekking dat de twee soorten
opvallend genoeg veel van elkaar verschillen. Omdat het nauw verwante soorten
zijn, zou je verwachten dat hun gensequenties vergelijkbaar zouden zijn. Maar
de I. Nocturnus heeft vijf chromosomen, terwijl P.
Magnus er acht heeft. Ook hebben ze elk een verschillende
samenstelling van de genen. En dit soort variaties zijn eerder alleen gevonden
in medusozoa, sponsen en sommige kreeftachtigen. “Mensen en beenvisachtigen
zijn meer vergelijkbaar met elkaar dan deze twee anemoon in termen van de
structuur van hun mitochondriaal DNA,” aldus Stampar.
De ontdekking leidt mogelijk tot een herindeling van de neteldieren. Deze stam omvat de schijfkwallen, kubuskwallen, de hydroïdpoliepen en de bloemdieren. De onderzochte kokeranomomen lijken namelijk een afzonderlijke groep te vormen van koralen en zeeanemonen en vertonen enkele overeenkomsten met kwallen. Er zijn echter meer gegevens nodig voordat definitieve conclusies kunnen worden getrokken. Vervolgonderzoek ligt al in het verschiet. Zo willen de onderzoekers ook het nucleaire genoom van de soorten ontrafelen.