Thiomargarita magnifica, největší bakterie se vyvinuly, aby získaly složitost a staly se z eukaryotických buněk. Zdá se, že to zpochybňuje tradiční myšlenku prokaryota.
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 eukaryot). 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 Nádherný thiomargarit (magnifica, protože to vypadalo velkolepě).
Takto jsou bakterie T. zvětšit byl objeven již v roce 2009, ale podrobná buněčná struktura a související informace nebyly k dispozici až do nedávné doby, kdy byl zveřejněn článek s názvem „Centimetrální bakterie s DNA obsaženou v metabolicky aktivních, membránou vázaných organelách“ od Vollanda et al byla zveřejněna 23. června 2022 (předtisková verze byla zveřejněna 22. února 2022).
Podle této studie Thiomargarita zvětšit je centimetr dlouhá, jediná bakteriální buňka. na rozdíl od většiny bakterií, jejichž délka je asi 2 mikrometry (některé bakterie mohou být dlouhé až 750 mikrometrů), průměrná délka buněk Nádherný thiomargarit je větší než 9000 mikrometrů. To z nich dělá největší známou bakterii. Je zřejmé, že je to jasně viditelné pouhým okem. Velikost buněk tohoto řádu je pro prokaryota vysoce netypická.
Dále, T. zvětšit DNA je obsažena v novém typu membránově vázané bakteriální buněčné organely. To je významné, protože sbalení DNA uvnitř membránově vázaného kompartmentu v buňce je považováno za důležitý rys eukaryoty. Autoři navrhli název lák pro tuto bakteriální buněčnou organelu obsahující genetický materiál. Taky, T. zvětšit vykazují vysokou úroveň polyploidie s velkým genomem. Obvykle prokaryota nemají v buňce žádné vnitřní membránou vázané organely a mají malé množství genetického materiálu. Také nevykazují dimorfní vývojový cyklus, který T. zvětšit ano.
Prokaryota (bakterie a archaea) jsou obvykle malé, jednobuněčné organismy. Chybí jim dobře definované jádro a další organely v buňkách. Mají poměrně jednoduchou strukturu. Jak je zřejmé z výše uvedených funkcí, T. magnifica Zdá se, že se vyvinul tak, aby získal vysokou úroveň složitosti a stal se z eukaryotické buňky. Zdá se, že to zpochybňuje tradiční myšlenku prokaryot.
***
Reference:
- Volland JM, et al 2022. Centimetrová bakterie s DNA obsaženou v metabolicky aktivních, membránou vázaných organelách. VĚDA. Vydáno 23. června 2022. Vol 376, Issue 6600 s. 1453-1458. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Předtisk na bioRxiv. Centimetrová bakterie s DNA kompartmentovanou v membránově vázaných organelách. Zveřejněno 18. února 2022. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Berkeley Lab 2022. Obří bakterie nalezené na Guadeloupe Mangroves zpochybňují tradiční koncepty. Tisková zpráva Media Relations (510) 486-5183. 23. června 2022. Dostupné online na https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
***
(Poděkování: Prof. K. Vasdev za cenný příspěvek k fylogenetické charakterizaci bakterií)
