Great chain of being - Chuỗi tồn tại vĩ đại là một cấu trúc có thứ bậc của mọi vật chất và sự sống. Trong chuỗi sự tồn tại, Thượng đế đứng đầu và có chín cấp độ của thiên thần, dưới các thiên thần là con người và dưới họ là động vật, thực vật và khoáng chất. Do đó, vị trí trong chuỗi càng cao thì càng có nhiều thuộc tính, bao gồm tất cả các thuộc tính của những thứ có vị trí thấp hơn.
Chuỗi tồn tại phân loại tất cả mọi thứ. Năm mươi năm trước, người ta cho rằng số lượng DNA trong bộ gen cũng có khả năng xếp hạng các sinh vật từ trên xuống dưới như cách mà chuỗi tồn tại phân loại mọi thứ.
Ý tưởng là loài càng phức tạp thì càng cần nhiều gen. Tức là, số lượng gen trong bộ gen nên được sắp xếp từ ít đến nhiều như nấm men, giun tròn, ruồi, và người. Dữ liệu thu được thông qua công nghệ giải trình tự thời đó dường như đã xác nhận ban đầu ý tưởng này.
Nhưng dần dần, mọi người nhận thấy luồng suy nghĩ này không đúng lắm.
Khi ngày càng có nhiều kết quả giải trình tự cũng như sự tách rời hoàn toàn của hàm lượng DNA và độ phức tạp của sinh vật đã được chứng minh nhiều lần: Giá trị C (diễn tả kích thước bộ gen của một loài) giữa các loài là rất khác nhau. Khoảng giá trị C của các loài khác nhau không phải là một mối quan hệ gia tăng đơn giản và có sự khác biệt rất lớn trong mỗi loài.
Ở động vật, chúng khác nhau hơn 3.300 lần. Ở cây trồng trên cạn, chúng khác nhau khoảng 1000. Dữ liệu cho thấy phạm vi kích thước DNA của nhiều quần thể có thể thay đổi theo một số bậc của độ lớn. Mức độ phức tạp từ tảo đến động vật có vú không tương quan thuận với kích thước bộ gen.
Năm 1971, CA Thomas mô tả vấn đề hóc búa này là nghịch lý giá trị C , thường được mô tả từ ba quan điểm khác nhau sau:
(1) Một số sinh vật đơn giản có nhiều ADN hơn những sinh vật phức tạp. Một số sinh vật tương đối nguyên thủy, chẳng hạn như động vật chân bụng, có giá trị C cao hơn động vật có vú. Một con amip có số lượng DNA trên mỗi tế bào nhiều hơn 200 lần so với con người. Động vật lưỡng cư, một số loài có bộ gen lớn gấp 25 lần bộ gen của con người.
(2) Bộ gen của bất kỳ sinh vật nhất định nào dường như chứa nhiều hơn số lượng gen dự đoán của nó, tức là bộ gen có thể chứa một số lượng lớn các đoạn DNA ngoài các gen và trình tự điều hòa của chúng.
(3) Một số nhóm giống nhau về hình thái thể hiện hàm lượng ADN có tính chất phân hóa cao. Điều này đặc biệt phổ biến ở thực vật, chẳng hạn như lúa (Oryza), lúa miến hoặc hành tây (Allium), chúng khác nhau về kích thước bộ gen đơn bội theo hệ số từ 3 đến 8 lần. Không giống như các gen và trình tự quy định mà chúng ta mong đợi thường tiến hóa chậm và được bảo tồn, vì một số lý do mà kích thước của bộ gen có thể thay đổi nhanh chóng theo khoảng thời gian tiến hóa, như trong trường hợp của bộ gen của ngô (Zea mays) trong khoảng thời gian 140.000 năm, nó đã mở rộng khoảng 50%.
Vài năm sau khi thuật ngữ C-value được đặt ra, việc phát hiện ra một lượng lớn DNA không mã hóa đã giải thích cho vấn đề thứ hai. Những gen không mã hóa này trong những ngày đầu tiên được gọi là DNA rác vì lúc đó người ta cho rằng nó không có tác dụng gì cả. Trong những năm gần đây, người ta đã phát hiện ra rằng DNA không mã hóa có những chức năng quan trọng. Tuy nhiên, sẽ có một bài viết riêng tập trung vào chủ đề này.
Các gen không mã hóa có thể giải thích vấn đề thứ hai, nhưng điều này lại tạo ra những vấn đề mới. Gen mã hóa và gen không mã hóa cái nào đóng góp nhiều hơn vào sự phức tạp sinh học? Các gen mã hóa có tương quan với độ phức tạp sinh học sau khi loại bỏ các gen mã hóa dường như không có chức năng không?