Thomargarita magnifica, največje bakterije, so se razvile, da bi pridobile kompleksnost in postale evkariontske celice. Zdi se, da to izpodbija tradicionalno idejo prokariota.
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 evkarion). 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 Čudovit tiomargarit (magnifica, ker je bilo videti veličastno).
Tako delujejo bakterije T. magnifica je bil odkrit že davnega leta 2009, vendar podrobna celična struktura in s tem povezane informacije niso bile na voljo do nedavnega, ko je bil objavljen članek z naslovom ''Centimeter dolga bakterija z DNK v metabolično aktivnih, na membrano vezanih organelah'' avtorja Vollanda sod je bila objavljena 23. junija 2022 (prednatisnjena različica je bila objavljena 22. februarja 2022).
Glede na to študijo, Tiomargarita magnifica je centimeter dolga enojna bakterijska celica. Za razliko od večine bakterij, katerih dolžina je približno 2 mikrometra (nekatere bakterije so lahko dolge tudi 750 mikrometrov), je povprečna dolžina celice Čudovit tiomargarit je večji od 9000 mikrometrov. Zaradi tega so največja znana bakterija. Očitno je to jasno vidno s prostim očesom. Velikost celic tega reda je zelo neznačilna za prokariote.
Nadalje, T. magnifica DNK je vsebovana v novi vrsti membransko vezanih organelov bakterijskih celic. To je pomembno, ker velja, da je pakiranje DNK znotraj membransko vezanega predela v celici pomembna značilnost evkarioti. Ime so predlagali avtorji kisla kumarica za to bakterijsko celično organelo, ki vsebuje genetski material. tudi, T. magnifica kažejo visoko raven poliploidije z velikim genomom. Običajno prokarioti v celici nimajo notranjih membransko vezanih organelov in imajo majhno količino genetskega materiala. Prav tako ne kažejo dimorfnega razvojnega cikla, ki T. magnifica ne.
Prokarioti (bakterije in arheje) so običajno majhni enocelični organizmi. V celicah nimajo dobro opredeljenega jedra in drugih organelov. Imajo relativno preprosto strukturo. Kot je razvidno iz zgoraj omenjenih prijavljenih značilnosti, T. magnifica zdi se, da se je razvil, da bi pridobil visoko stopnjo kompleksnosti in postal evkariontska celica. Zdi se, da to izpodbija tradicionalno idejo prokariotov.
***
Reference:
- Volland JM, sod 2022. Centimeter dolga bakterija z DNK v metabolično aktivnih, na membrano vezanih organelah. ZNANOST. Objavljeno 23. junija 2022. Letnik 376, številka 6600, str. 1453-1458. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Preprint na bioRxiv. Centimeter dolga bakterija z DNK, razdeljeno v membransko vezanih organelov. Objavljeno 18. februarja 2022. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Berkeley Lab 2022. Velikanske bakterije, najdene v mangrovih Guadeloupe, izzivajo tradicionalne koncepte. Sporočilo za novice Odnosi z mediji (510) 486-5183. 23. junija 2022. Dostopno na spletu na https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
***
(Zahvala: prof. K. Vasdev za dragocen prispevek k filogenetski karakterizaciji bakterij)
