Thiomargarita magnifica näitab prokarüootse fülogeneetilise markeri 16S rRN olemasolu. Kui see oleks a eukarüootFülogeneetiline tüpiseerimine paljastaks 18S rRNA geenijärjestuse olemasolu (eukarüootide marker). See, et T. magnifica on arenenud keerukamaks, muutudes eukarüootseks rakuks, seab kahtluse alla traditsioonilise prokarüootide idee. Sellest hoolimata on T. magnifica prokarüoot, suurim bakter.
See juhtus 2009. aastal, kui teadlastel oli kummaline kohtumine looduses eksisteeriva mikroobide mitmekesisusega. Otsides väävlit oksüdeerivaid sümbionte väävlirikastes mangroovisetetes Kariibi mere lõunaosas asuvas saarerühmas Guandeloupe'is, avastas uurimisrühm setete külge kinnitatud valgeid filamente. Nad olid suured ja paljude filamentidega, nii et teadlane pidas neid algselt eukarüootideks, mõneks tundmatuks niitjaks seened. Kuid mikroskoopiauuringud näitasid, et need olid üksikud rakud, mõned väävlit oksüdeerivad "makro" mikroobid. Kui need olid seened, peaks fülogeneetiline tüpiseerimine paljastama 18S rRNA geenijärjestuse (marker eukarüoot). Kuid geenide sekveneerimine näitas prokarüootse markeri 16S rRNA olemasolu, mis viitab sellele, et proov oli bakter, mis kuulub perekonda Thiomargarita. See sai nimeks Suurepärane tiomargariit (magnifica, sest see nägi suurepärane välja).
Nii toimivad bakterid T. magnifica avastati juba 2009. aastal, kuid üksikasjalik rakustruktuur ja sellega seotud teave olid kättesaamatud alles hiljuti, kui ilmus artikkel "Sentimeetri pikkune bakter, mille DNA sisaldub metaboolselt aktiivsetes, membraaniga seotud organellides'' Vollandi poolt et al avaldati 23. juunil 2022 (trükieelne versioon postitati 22. veebruaril 2022).
Selle uuringu kohaselt Tiomargarita magnifica on sentimeetri pikkune üksik bakterirakk. erinevalt enamikust bakteritest, mille pikkus on umbes 2 mikromeetrit (mõned bakterid võivad olla kuni 750 mikromeetrit pikad), on raku keskmine pikkus Suurepärane tiomargariit on suurem kui 9000 mikromeetrit. See teeb neist suurima teadaoleva bakteri. Ilmselgelt on see palja silmaga selgelt nähtav. Seda tüüpi raku suurus on prokarüootidele väga ebatüüpiline.
Lisaks sellele T. magnifica DNA sisaldub uut tüüpi membraaniga seotud bakteriraku organellides. See on oluline, kuna pakkimine DNA raku membraaniga seotud sektsiooni sees peetakse oluliseks tunnuseks eukarüootid. Autorid on selle nime välja pakkunud pepiin selle geneetilist materjali sisaldava bakteriraku organelli jaoks. Samuti T. magnifica neil on kõrge polüploidsuse tase suure genoomiga. Tavaliselt ei ole prokarüootidel rakus sisemisi membraaniga seotud organelle ja neil on väike kogus geneetilist materjali. Neil ei ole ka dimorfset arengutsüklit, mis T. magnifica teeb.
Prokarüootid (bakterid ja arheed) on tavaliselt väikesed üherakulised organismid. Neil puudub rakkudes hästi määratletud tuum ja muud organellid. Neil on suhteliselt lihtne struktuur. Nagu ülalnimetatud teatatud funktsioonidest ilmneb, T. magnifica näib olevat arenenud, et omandada kõrge keerukuse tase muutudes a eukarüootne kamber. See näib vaidlustavat traditsioonilise prokarüootide idee.
***
viited:
- Volland JM, et al 2022. Sentimeetri pikkune bakter, mille DNA sisaldub metaboolselt aktiivsetes, membraaniga seotud organellides. TEADUS. Avaldatud 23. juunil 2022. Kd 376, väljaanne 6600, lk 1453–1458. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Preprint at bioRxiv. Sentimeetri pikkune bakter, mille DNA on membraaniga seotud organellides lahterdatud. Postitatud 18. veebruar 2022. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Berkeley Lab 2022. Guadeloupe'ist leitud mangroovidest leitud hiiglaslikud bakterid esitavad väljakutse traditsioonilistele kontseptsioonidele. Uudisteväljaanne Meediasuhted (510) 486-5183. 23. juuni 2022. Internetis saadaval aadressil https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
***
(Tänu: prof K. Vasdev väärtusliku panuse eest bakterite fülogeneetilisele iseloomustamisele)
