Thiomargarita magnifica ukazuje prítomnosť prokaryotického fylogenetického markera 16S rRN. Ak by to bolo a eukaryota, fylogenetický typ by odhalil prítomnosť génovej sekvencie 18S rRNA (marker pre eukaryoty). Práve to, že T. magnifica sa vyvinula do komplexnejšej eukaryotickej bunky, spochybňuje tradičnú predstavu o prokaryote. Napriek tomu je T. magnifica prokaryot, najväčšia baktéria.
Bolo to v roku 2009, keď vedci mali zvláštne stretnutie s mikrobiálnou diverzitou, ktorá existuje v prírode. Pri hľadaní symbiontov oxidujúcich síru v mangrovových sedimentoch bohatých na síru v Guandeloupe, skupine ostrovov v južnom Karibskom mori, výskumný tím narazil na niektoré biele vlákna pripojené k sedimentom. Boli veľké s množstvom vlákien, takže výskumník si spočiatku myslel, že ide o eukaryoty, nejaké neznáme vlákna. huby. Mikroskopické štúdie však ukázali, že to boli jednotlivé bunky, niektoré „makro“ mikróby oxidujúce síru. Ak by to boli huby, potom by fylogenetická typizácia mala odhaliť génovú sekvenciu 18S rRNA (marker pre eukaryota). Génové sekvenovanie však odhalilo prítomnosť prokaryotného markera 16S rRNA, čo naznačuje, že vzorka bola baktéria, člen rodu Thiomargarita. Bolo to pomenované Nádherný tiomargarit (magnifica, pretože to vyzeralo veľkolepo).
Takto sú baktérie T. magnifica bol objavený už v roku 2009, ale podrobná bunková štruktúra a súvisiace informácie boli nedostupné až donedávna, keď bol uverejnený článok s názvom „Centimetrová baktéria s DNA obsiahnutou v metabolicky aktívnych, membránou viazaných organelách“ od Vollanda et al bola zverejnená 23. júna 2022 (predtlačová verzia bola zverejnená 22. februára 2022).
Podľa tejto štúdie, Thiomargarita magnifica je centimetrová, jediná bakteriálna bunka. na rozdiel od väčšiny baktérií, ktorých dĺžka je približne 2 mikrometre (niektoré baktérie môžu mať dĺžku až 750 mikrometrov), priemerná dĺžka buniek Nádherný tiomargarit je väčšia ako 9000 mikrometrov. To z nich robí najväčšiu známu baktériu. Je zrejmé, že je jasne viditeľný voľným okom. Veľkosť buniek tohto rádu je veľmi netypická pre prokaryoty.
Ďalej, T. magnifica DNA je obsiahnutá v novom type membránovo viazanej bakteriálnej bunkovej organely. To je dôležité, pretože balenie DNA vnútri membránovo viazaného kompartmentu v bunke sa považuje za dôležitý znak eukaryota. Autori navrhli názov semeno pre túto bakteriálnu bunkovú organelu obsahujúcu genetický materiál. tiež T. magnifica vykazujú vysokú úroveň polyploidie s veľkým genómom. Obvykle prokaryoty nemajú žiadne vnútorné membránovo viazané organely v bunke a majú malé množstvo genetického materiálu. Tiež nevykazujú dimorfný vývojový cyklus, ktorý T. magnifica áno.
Prokaryoty (baktérie a archaea) sú zvyčajne malé jednobunkové organizmy. Chýba im dobre definované jadro a iné organely v bunkách. Majú pomerne jednoduchú štruktúru. Ako je zrejmé z vyššie uvedených funkcií, T. magnifica Zdá sa, že sa vyvinuli, aby nadobudli vysokú úroveň zložitosti a stali sa a eukaryotických bunka. Zdá sa, že to spochybňuje tradičnú myšlienku prokaryota.
***
Referencie:
- Volland JM, et al 2022. Centimetrová baktéria s DNA obsiahnutou v metabolicky aktívnych, membránou viazaných organelách. VEDA. Vydané 23. júna 2022. Zväzok 376, číslo 6600, s. 1453-1458. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Preprint na bioRxiv. Centimetrová baktéria s DNA oddelenou v membránovo viazaných organelách. Uverejnené 18. februára 2022. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Berkeley Lab 2022. Obrie baktérie nájdené v Guadeloupe Mangroves spochybňujú tradičné koncepty. Správa o médiách (510) 486-5183. 23. júna 2022. Dostupné online na https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
***
(Poďakovanie: Prof. K. Vasdev za cenný príspevok k fylogenetickej charakterizácii baktérií)
