Compuesto por 91 mil millones de bases, es aproximadamente 30 veces más grande que el genoma humano, pero no contiene más genes, alrededor de 20,000. La mayor parte de este genoma está constituida por ADN no codificante, a veces denominado "ADN basura", cuya función en gran medida sigue siendo desconocida.
Los dipnoos, incluyendo L. paradoxa, suelen ser denominados "fósiles vivientes" debido a su gran parecido con sus antiguos ancestros. Desde 2018, los biólogos evolutivos Axel Meyer y Manfred Schartl, de la Universidad de Würzburg, intentan descifrar los genomas de estos peces para comprender mejor la evolución de los vertebrados. Después de secuenciar el genoma del dipnoo australiano, se enfocaron en el dipnoo sudamericano, cuyo genoma es dos veces más grande que el de sus parientes africanos y australianos.
La mayor parte de este extenso genoma está compuesta por elementos transponibles, también llamados "genes saltarines". Estas secuencias de ADN son capaces de copiarse e insertarse en diferentes lugares del genoma. En L. paradoxa, aproximadamente el 90 % del genoma está compuesto por estas secuencias repetitivas, en comparación con aproximadamente el 40 % en humanos. Esta proliferación de ADN transponible podría explicarse por la pérdida de ciertos genes esenciales que normalmente regulan y limitan la multiplicación de estos elementos.
La consecuencia de esta expansión genómica es que 18 de los 19 cromosomas de L. paradoxa tienen cada uno un tamaño mayor que el del genoma humano completo, lo que conlleva un costo energético importante para la replicación y el mantenimiento de esta enorme cantidad de ADN. Sin embargo, un genoma más grande puede a veces otorgar una ventaja adaptativa, al modificar la actividad de los genes según las condiciones ambientales.
Aunque L. paradoxa ostenta actualmente el récord del genoma animal más grande, es posible que otras especies, como el dipnoo marmóreo (Protopterus aethiopicus), puedan competir una vez que se secuencien sus genomas. Estos descubrimientos ofrecen una valiosa perspectiva sobre los mecanismos genéticos que han permitido a estos peces adaptarse a su entorno a lo largo de millones de años.