Thiomargarita magnifica, lielākās baktērijas ir attīstījušās, iegūstot sarežģītību, kļūstot par eikariotu šūnām. Šķiet, ka tas izaicina tradicionālo ideju par prokariotu.
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 sēnes. 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 eikariots). Tomēr gēnu sekvencēšana atklāja prokariotu marķiera 16S rRNS klātbūtni, kas liecina, ka paraugs bija baktērija, kas pieder pie Thiomargarita ģints. Tas tika nosaukts Lielisks tiomargarīts (magnifica, jo tas izskatījās lieliski).
Šādi baktērijas T. magnifica tika atklāts tālajā 2009. gadā, taču detalizētā šūnu struktūra un ar to saistītā informācija nebija pieejama līdz pavisam nesen, kad tika publicēts raksts ar nosaukumu "Centimetrus gara baktērija ar DNS, kas atrodas metaboliski aktīvās, ar membrānu saistītās organellās'' autors Vollands un citi tika publicēts 23. gada 2022. jūnijā (versija pirmsdrukas tika publicēta 22. gada 2022. februārī).
Saskaņā ar šo pētījumu Tiomargarita magnifica ir centimetru gara viena baktēriju šūna. atšķirībā no vairuma baktēriju, kuru garums ir aptuveni 2 mikrometri (dažas baktērijas var būt pat 750 mikrometri garas), vidējais šūnu garums Lielisks tiomargarīts ir lielāks par 9000 mikrometriem. Tas padara tos par lielāko zināmo baktēriju. Acīmredzot tas ir skaidri redzams ar neapbruņotu aci. Šādas kārtas šūnu izmērs ir ļoti neraksturīgs prokariotiem.
Tālāk, 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 eukarioti. Autori ir ierosinājuši nosaukumu pepīns šim baktēriju šūnu organellum, kas satur ģenētisko materiālu. Tāpat T. magnifica uzrāda augstu poliploīdijas līmeni ar lielu genomu. Parasti prokariotiem šūnā nav iekšējo membrānu saistītu organellu, un tiem ir neliels ģenētiskā materiāla daudzums. Tie arī neuzrāda dimorfisku attīstības ciklu, kas T. magnifica dara.
Prokarioti (baktērijas un arhejas) parasti ir mazi vienšūnas organismi. Viņiem trūkst labi definēta kodola un citu organellu šūnās. Viņiem ir salīdzinoši vienkārša struktūra. Kā redzams no iepriekš minētajām ziņotajām funkcijām, T. magnifica seems to have evolved to acquire high level of complexity becoming of a eikariotu cell. This seems to challenge the traditional idea of prokaryote.
***
Norādes:
- Vollands JM, un citi 2022. Centimetrus gara baktērija ar DNS, kas atrodas metaboliski aktīvās, ar membrānu saistītās organellās. ZINĀTNE. Publicēts 23. gada 2022. jūnijā. 376. sēj., 6600. izdevums, 1453.–1458. lpp. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Preprint at bioRxiv. Centimetru gara baktērija ar DNS, kas sadalīta ar membrānu saistītās organellās. Publicēts 18. gada 2022. februārī. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Berkeley Lab 2022. Gvadelupas mangrovju audzēs atrastas milzu baktērijas, kas izaicina tradicionālos jēdzienus. Ziņu izlaidums Mediju attiecības (510) 486-5183. 23. gada 2022. jūnijs. Pieejams tiešsaistē plkst https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
***
(Pateicība: prof. K. Vasdevs par vērtīgo ieguldījumu baktēriju filoģenētiskajā raksturošanā)
