Dit koraal beschikt over het grootste mitochondriale genoom dat we ooit hebben gezien

Onderzoekers hebben zich gebogen over het mitochondriale genoom van de kokeranemoon Isarachnanthus nocturnus, een Cerianthariasoort. Het anemoonachtige koraal leeft in de Atlantische Oceaan en je kunt het 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 ook een

bestudeerden 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, sponzen en sommige kreeftachtigen. “Mensen en beenvisachtigen zijn meer vergelijkbaar met elkaar dan deze twee anemonen 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. (Scientias)