Thiomargarita magnifica, найбільші бактерії еволюціонували, набувши складності, перетворившись на еукаріотичні клітини. Здається, це кидає виклик традиційній ідеї прокаріотів.
Це було в 2009 році, коли вчені мали дивну зустріч з мікробним різноманіттям, яке існує в природі. Під час пошуку симбіонтів, що окислюють сірку, у насичених сіркою мангрових відкладах у Гванделупі, групі островів у південній частині Карибського моря, дослідницька група натрапила на кілька білих ниток, прикріплених до відкладень. Вони були великими з великою кількістю ниток, тому дослідник спочатку подумав, що це еукаріоти, якісь невідомі нитчасті гриби. Проте мікроскопічні дослідження показали, що це були поодинокі клітини, деякі «макро» мікроби, що окислюють сірку. Якщо вони були грибами, то філогенетичне типування повинно виявити послідовність гена 18S рРНК (маркер для еукаріот). Однак секвенування генів виявило наявність прокаріотного маркера 16S рРНК, що означає, що зразок був бактерією, представником роду Thiomargarita. Було названо Чудовий Тіомаргарит (magnifica, тому що це виглядало чудово).
Ось так бактерії T. magnifica була виявлена ще в 2009 році, але детальна клітинна структура та пов’язана з нею інформація були недоступні до зовсім нещодавнього часу, коли була опублікована стаття під назвою ''Бактерія сантиметрової довжини з ДНК, що міститься в метаболічно активних, мембранних органелах'' від Воланда та ін була опублікована 23 червня 2022 року (препринтова версія була опублікована 22 лютого 2022 року).
Згідно з цим дослідженням, Тіомаргарита magnifica являє собою одиночну бактеріальну клітину довжиною в сантиметр. на відміну від більшості бактерій, довжина яких становить близько 2 мікрометрів (деякі бактерії можуть досягати 750 мікрометрів), середня довжина клітини Чудовий Тіомаргарит більше 9000 мікрометрів. Це робить їх найбільшими відомими бактеріями. Очевидно, це добре видно неозброєним оком. Розмір клітин цього порядку дуже нехарактерний для прокаріотів.
Далі, T. magnifica ДНК міститься в новому типі пов’язаних мембраною органел бактеріальних клітин. Це важливо, тому що упаковка ДНК всередині пов’язаного мембраною відділення в клітині вважається важливою особливістю еукаріот. Назву запропонували автори насіння для цієї бактеріальної клітинної органели, що містить генетичний матеріал. також, T. magnifica демонструють високий рівень поліплоїдії з великим геномом. Зазвичай прокаріоти не мають внутрішніх мембранних органел всередині клітини і мають невелику кількість генетичного матеріалу. Вони також не демонструють диморфного циклу розвитку, який T. magnifica робить.
Прокаріоти (бактерії та археї) зазвичай є дрібними одноклітинними організмами. У них відсутні чітко виражене ядро та інші органели в клітинах. Вони мають відносно просту структуру. Як видно із зазначених вище характеристик, T. magnifica схоже, еволюціонував, щоб набути високого рівня складності, перетворюючись на еукаріотичну клітину. Здається, це кидає виклик традиційній ідеї прокаріотів.
***
Список використаної літератури:
- Воланд Дж.М., та ін 2022. Бактерія сантиметрової довжини з ДНК, що міститься в метаболічно активних, пов’язаних з мембраною органелах. НАУКА. Опубліковано 23 червня 2022 р. Том 376, випуск 6600 с. 1453-1458. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Препринт на bioRxiv. Бактерія сантиметрової довжини з ДНК, розбитою в мембранно-зв’язаних органелах. Опубліковано 18 лютого 2022 р. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Лабораторія Берклі 2022. Гігантські бактерії, знайдені в мангрових зарослях Гваделупи, кидають виклик традиційним уявленням. Зв'язки зі ЗМІ (510) 486-5183. 23 червня 2022 р. Доступно онлайн за адресою https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
***
(Дякуємо проф. К. Васдеву за цінний внесок у філогенетичну характеристику бактерій)
