Thiomargarita magnifica, suurimmat bakteerit ovat kehittyneet monimutkaisiksi ja muuttuneet eukaryoottisoluiksi. Tämä näyttää haastavan perinteisen prokaryootin idean.
Se tapahtui vuonna 2009, jolloin tiedemiehet kohtasivat oudon mikrobien monimuotoisuuden luonnossa. Etsiessään rikkiä hapettavia symbiontteja rikkirikkaista mangrovesedimenteistä Guandeloupessa, Etelä-Karibianmeren saariryhmässä, tutkimusryhmä löysi sedimenttiin kiinnittyneitä valkoisia filamentteja. Ne olivat suuria ja niissä oli paljon filamentteja, joten tutkija luuli niitä aluksi eukaryootiksi, joitain tuntemattomia rihmamaisia. sienet. Mikroskooppitutkimukset osoittivat kuitenkin, että ne olivat yksittäisiä soluja, joitain rikkiä hapettavia, "makro" mikrobeja. Jos ne olisivat sieniä, fylogeneettisen tyypityksen pitäisi paljastaa 18S rRNA-geenisekvenssi (merkki eukaryootti). Geenisekvensointi paljasti kuitenkin prokaryoottimarkkerin 16S rRNA:n läsnäolon, mikä viittaa siihen, että näyte oli bakteeri, joka kuuluu Thiomargarita-sukuun. Se nimettiin Upea tiomargariitti (magnifica, koska se näytti upealta).
Näin bakteerit T. magnifica löydettiin jo vuonna 2009, mutta yksityiskohtainen solurakenne ja siihen liittyvät tiedot eivät olleet saatavilla vasta aivan äskettäin, kun artikkeli ""Sentin pituinen bakteeri, jonka DNA:ta on metabolisesti aktiivisissa, kalvoon sitoutuneissa organelleissa'' kirjoittanut Volland et ai julkaistiin 23 (preprint-versio julkaistiin 2022).
Tämän tutkimuksen mukaan, Thiomargarita magnifica on senttimetriä pitkä, yksittäinen bakteerisolu. toisin kuin useimmat bakteerit, joiden pituus on noin 2 mikrometriä (jotkut bakteerit voivat olla jopa 750 mikrometriä), keskimääräinen solupituus Upea tiomargariitti on yli 9000 mikrometriä. Tämä tekee niistä suurimman tunnetun bakteerin. On selvää, että se näkyy selvästi paljaalla silmällä. Tämän luokan solukoko on erittäin epätyypillinen prokaryooteille.
Edelleen, T. magnifica DNA sisältyy uudentyyppiseen kalvoon sitoutuneeseen bakteerisoluorganelliin. Tämä on merkittävää, koska pakkaus DNA solun kalvoon sitoutuneen osan sisällä pidetään tärkeänä ominaisuutena eukaryootit. Kirjoittajat ovat ehdottaneet nimeä siemen tälle geneettistä materiaalia sisältävälle bakteerisoluorganellelle. Myös, T. magnifica niillä on korkea polyploiditaso suurella genomilla. Yleensä prokaryooteilla ei ole sisäisiä kalvoon sitoutuneita organelleja solussa ja niillä on pieni määrä geneettistä materiaalia. Ne eivät myöskään näytä dimorfista kehityssykliä T. magnifica ei.
Prokaryootit (bakteerit ja arkeat) ovat yleensä pieniä yksisoluisia organismeja. Niistä puuttuu hyvin määritelty ydin ja muut soluelimet. Niillä on suhteellisen yksinkertainen rakenne. Kuten edellä mainituista raportoiduista ominaisuuksista käy ilmi, T. magnifica näyttää kehittyneen saavuttaakseen korkean monimutkaisuuden tason a eukaryoottisia solu. Tämä näyttää haastavan perinteisen prokaryootin idean.
***
Viitteet:
- Volland JM, et ai 2022. Sentin pitkä bakteeri, jonka DNA:ta on metabolisesti aktiivisissa, kalvoon sitoutuneissa organelleissa. TIEDE. Julkaistu 23. kesäkuuta 2022. Vol 376, Issue 6600, s. 1453-1458. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Preprint at bioRxiv. Sentin pituinen bakteeri, jonka DNA on lokeroitu kalvoon sitoutuneisiin organelleihin. Julkaistu 18. helmikuuta 2022. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Berkeley Lab 2022. Guadeloupesta löydetty jättiläisbakteeri Mangrove haastaa perinteisiä käsitteitä. News Release Media Relations (510) 486-5183. 23. kesäkuuta 2022. Saatavilla verkossa osoitteessa https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
***
(Kiitos: Prof K. Vasdev arvokkaasta panoksesta bakteerien fylogeneettiseen karakterisointiin)
