Thiomargarita magnifica, найбільші бактерії еволюціонували, набувши складності, перетворившись на еукаріотичні клітини. Здається, це кидає виклик традиційній ідеї прокаріотів.
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 гриби. 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 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 DNA is contained in a novel type of membrane-bound bacterial cell organelle. This is significant because the packing of ДНК inside a membrane-bound compartment in the cell is considered to be important feature of 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 seems to have evolved to acquire high level of complexity becoming of a еукаріотичний cell. This seems to challenge the traditional idea of prokaryote.
***
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)
