Thiomargarita magnifica, didžiausios bakterijos išsivystė į sudėtingumą ir tapo eukariotų ląstelėmis. Atrodo, kad tai meta iššūkį tradicinei prokarioto idėjai.
It was in 2009 when scientists had a strange encounter with microbial diversity that exists in the nature. While looking for sulfur-oxidising symbionts in sulfur-rich mangrove sediments in Guandeloupe , an island group in the southern Caribbean Sea, the research team came across some white filaments attached to sediments. They were big with lot of filaments so the researcher initially thought them to be a eukaryote, some unknown filamentous fungi. However, microscopy studies indicated they were single cells, some sulfar-oxidising, ‘macro’ microbes. If they were fungi then phylogenetic typing should reveal 18S rRNA gene sequence (a marker for eukariotas). However, gene sequencing revealed presence of prokaryote marker 16S rRNA implying the sample was a bacterium, a member of the genus Thiomargarita. It was named Puikus tiomargaritas (didinga, nes atrodė nuostabiai).
Taip bakterijos T. didybė buvo aptiktas dar 2009 m., tačiau išsami korinio ryšio struktūra ir su ja susijusi informacija nebuvo prieinama iki šiol, kai buvo paskelbtas straipsnis „Centimetro ilgio bakterija, kurios DNR yra metaboliškai aktyviuose, su membranomis susietose organelėse“, pateikė Vollandas et al buvo paskelbta 23 m. birželio 2022 d. (išankstinė versija paskelbta 22 m. vasario 2022 d.).
Pagal šį tyrimą Tiomargarita didybė yra centimetro ilgio viena bakterinė ląstelė. Skirtingai nuo daugumos bakterijų, kurių ilgis yra apie 2 mikrometrus (kai kurios bakterijos gali būti net 750 mikrometrų ilgio), vidutinis ląstelių ilgis Puikus tiomargaritas yra didesnis nei 9000 mikrometrų. Tai daro juos didžiausia žinoma bakterija. Akivaizdu, kad tai aiškiai matoma plika akimi. Šios eilės ląstelių dydis prokariotams labai nebūdingas.
Be to, T. didybė DNR yra naujo tipo su membrana surištoje bakterijų ląstelių organelėje. Tai svarbu, nes DNR susikaupimas su membrana susietame ląstelės skyriuje laikomas svarbiu eukariotai. Pavadinimą pasiūlė autoriai marinuoti agurkai šios bakterinės ląstelės organelės, turinčios genetinę medžiagą. Taip pat T. didybė rodo aukštą poliploidijos lygį su dideliu genomu. Paprastai prokariotai ląstelėje neturi su membrana susietų organelių ir turi nedidelį genetinės medžiagos kiekį. Jie taip pat nerodo dimorfinio vystymosi ciklo, kuris T. didybė daro.
Prokariotai (bakterijos ir archėjos) paprastai yra maži vienaląsčiai organizmai. Jie neturi gerai apibrėžto branduolio ir kitų ląstelių organelių. Jie turi gana paprastą struktūrą. Kaip matyti iš aukščiau paminėtų funkcijų, T. magnifica Panašu, kad eukariotine ląstele tapo labai sudėtinga. Atrodo, kad tai meta iššūkį tradicinei prokarioto idėjai.
***
Nuorodos:
- Vollandas JM, et al 2022. Centimetro ilgio bakterija, kurios DNR yra metaboliškai aktyviose, su membranomis susietose organelėse. MOKSLAS. Paskelbta 23 m. birželio 2022 d. 376 tomas, 6600 leidimas, p. 1453–1458. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Preprint at bioRxiv. Centimetro ilgio bakterija su DNR suskirstyta į membraną surištose organelėse. Paskelbta 18 m. vasario 2022 d. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Berkeley Lab 2022. Gvadelupoje aptiktos milžiniškos bakterijos, mangrovės, meta iššūkį tradicinėms koncepcijoms. Žinios su žiniasklaida (510) 486-5183. 23 m. birželio 2022 d. Prieiga internete adresu https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
***
(Padėka: prof. K. Vasdevas už vertingą indėlį į filogenetinį bakterijų apibūdinimą)
