Thiomargarita magnifica, suurimad bakterid on arenenud keerukamaks, muutudes eukarüootseteks rakkudeks. Tundub, et see seab kahtluse alla traditsioonilise idee prokarüoodist.
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 seened. 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 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 is contained in a novel type of membrane-bound bacterial cell organelle. This is significant because the packing of DNA inside a membrane-bound compartment in the cell is considered to be important feature of 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 seems to have evolved to acquire high level of complexity becoming of a eukarüootne cell. This seems to challenge the traditional idea of prokaryote.
***
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)
