Warum unterscheidet sich die Genomgröße in verschiedenen Organismen?
Die Genomgröße unterscheidet sich in verschiedenen Organismen aus Gründen, die der modernen Wissenschaft nicht vollständig bekannt sind. Die Größe des Genoms hängt in vielen Fällen lose mit der Komplexität zusammen, es gibt jedoch zahlreiche bemerkenswerte Ausnahmen. Beispielsweise haben bestimmte Bakterien und viele Pflanzenarten ein größeres Genom als der Mensch. Ein Begriff, der häufig austauschbar mit der Genomgröße verwendet wird, ist "C-Wert". Dies ist eine Abkürzung für das Wort "Konstante", ein Hinweis auf die Tatsache, dass die Genomgröße zwischen Individuen derselben Art in etwa konstant ist. Die Frage, warum bestimmte einfache Organismen große Genome haben, wird in der Biologie als "C-Wert-Rätsel" bezeichnet.
Die Entdeckung von "Junk-DNA" oder nicht-kodierender DNA in den frühen 1970er Jahren löste teilweise das Rätsel um den C-Wert. Junk-DNA kodiert nicht für Proteine, und obwohl es neuere Beweise dafür gibt, dass sie das Ein- und Ausschalten von Genen reguliert, trägt sie nicht annähernd so viel zur biologischen Komplexität bei wie der Teil der DNA, der tatsächliche Gene enthält. Wenn Sie Junk-DNA berücksichtigen, korreliert die Anzahl der Gene in einem Organismus in etwa mit dem, was wir intuitiv als biologische Komplexität bezeichnen würden.
Die einfachste Antwort auf die Frage nach der Beziehung zwischen Genomgröße und Organismustyp ist, dass es keine Beziehung gibt. Die Genomgrößen variieren stark, selbst bei der gleichen Kategorie von Organismen. Bei Tieren beispielsweise ist die Varianz um den Faktor 3.300, bei Landpflanzen um den Faktor 1.000 und bei Protisten sogar um 300.000.
Die Genomgröße wird auf zwei Arten gemessen: nach Gewicht, in Pikogramm und nach Basenpaaren, in Millionen Basen oder Megabasen. Das menschliche Genom enthält ungefähr 3.000 Megabasen, aber nur 1,5% des Genoms kodieren tatsächlich für wahre Gene. Das Genom eines Huhns enthält ungefähr 1.300 Megabasen. Eine Muschel hat ungefähr 3.200, ebenso wie Mäuse. Einige Frösche erreichen 6.500 Megabasen, mehr als das Doppelte des menschlichen Genoms. Ein Marienkäfer hat etwa 300 Datenbanken. Es ist unmöglich, die Genomgröße eines Organismus zu erraten, indem man sich nur umschaut, wenn man die Antwort nicht bereits vorher kennt.