A Thiomargarita magnifica, a legnagyobb baktériumok bonyolulttá fejlődtek, és eukarióta sejtekké váltak. Úgy tűnik, hogy ez megkérdőjelezi a prokarióta hagyományos elképzelését.
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 gombák. 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 eukarióta). A génszekvenálás azonban feltárta a prokarióta marker 16S rRNS jelenlétét, ami arra utal, hogy a minta egy baktérium, a Thiomargarita nemzetség tagja. Elnevezték Csodálatos tiomargarit (magnifica, mert pompásan nézett ki).
Így a baktériumok T. magnifica jóval 2009-ben fedezték fel, de a részletes sejtszerkezet és a kapcsolódó információk egészen a közelmúltig nem voltak elérhetőek, amikor egy „Egy centiméter hosszú baktérium, melynek DNS-e metabolikusan aktív, membránhoz kötött organellumokban találhatóVollandtól et al 23. június 2022-án jelent meg (a nyomtatás előtti verziót 22. február 2022-én tették közzé).
A tanulmány szerint, Thiomargarita magnifica egy centiméter hosszú, egyetlen baktériumsejt. ellentétben a legtöbb baktériummal, amelyek hossza körülbelül 2 mikrométer (egyes baktériumok akár 750 mikrométer hosszúak is lehetnek), az átlagos sejthossz Csodálatos tiomargarit nagyobb, mint 9000 mikrométer. Ez teszi őket a legnagyobb ismert baktériumokká. Nyilvánvaló, hogy szabad szemmel jól látható. Az ilyen rendű sejtméret nagyon nem jellemző a prokariótákra.
Továbbá, T. magnifica DNA is contained in a novel type of membrane-bound bacterial cell organelle. This is significant because the packing of DNS inside a membrane-bound compartment in the cell is considered to be important feature of eukarióták. A szerzők javasolták a nevet savanyú uborka ehhez a genetikai anyagot tartalmazó baktériumsejt-szervszervekhez. Is, T. magnifica magas szintű poliploiditást mutatnak nagy genommal. Általában a prokariótáknak nincsenek belső membránhoz kötött szervei a sejten belül, és kis mennyiségű genetikai anyaguk van. Nem mutatnak dimorf fejlődési ciklust sem, amely T. magnifica igen.
A prokarióták (baktériumok és archaeák) általában kicsi, egysejtű szervezetek. Hiányzik belőlük a jól meghatározott sejtmag és más sejtszervecskék. Viszonylag egyszerű felépítésük van. Amint az a fent említett jelentett jellemzőkből kitűnik, T. magnifica seems to have evolved to acquire high level of complexity becoming of a eukarióta cell. This seems to challenge the traditional idea of prokaryote.
***
Referenciák:
- Volland JM, et al 2022. Egy centiméter hosszú baktérium, melynek DNS-e metabolikusan aktív, membránhoz kötött organellumokban található. TUDOMÁNY. Közzétéve: 23. június 2022. 376. kötet, 6600. szám, 1453–1458. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Preprint at bioRxiv. Egy centiméter hosszú baktérium membránhoz kötött organellumokban kompartmentalizált DNS-sel. Közzétéve: 18. február 2022. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Berkeley Lab 2022. A guadeloupe-i mangrove-félékben talált óriási baktériumok kihívást jelentenek a hagyományos koncepciók számára. News Release Media Relations (510) 486-5183. 23. június 2022. Online elérhető a következő címen: https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
***
(Köszönetnyilvánítás: Prof K. Vasdev a baktériumok filogenetikai jellemzésében nyújtott értékes hozzájárulásáért)
