Nowe bakterie wielkość i kształt rzęs prawie rejestrują wielkość rzęs

Trzymając się zatopionych szczątków w płytkich morskich lasach namorzynowych na francuskich Karaibach, nitkowate mikroorganizmy — doskonale widoczne gołym okiem — zyskały miano największych znanych bakterii.

Przy długości około jednego centymetra mają mniej więcej rozmiar i kształt ludzkiej rzęsy, przewyższając konkurencję około 5000 razy większą od różnorodnych bakterii występujących w ogrodzie i 50 razy większych od bakterii, które kiedyś uważano za gigantyczne. W kategoriach ludzkich jest to jak oglądanie osoby tak wysokiej jak Mount Everest.

Prokariota zostały odkryte przez Oliviera Grossa, biologa z University of the Antilles w 2009 roku, i zaobserwował, że kołysały się delikatnie w bogatych w siarkę wodach wśród namorzynów archipelagu Gwadelupy. Gross powiedział w rozmowie z prasą, że bakterie przylgnęły do ​​liści, gałęzi, muszli ostryg i butelek, które zatonęły w tropikalnym bagnie.

On i jego koledzy początkowo myśleli, że mogą to być złożone eukarionty lub być może szereg pokrewnych organizmów. Jednak lata badań genetycznych i molekularnych wykazały, że każda smuga jest w rzeczywistości wysoką komórką bakteryjną, genetycznie spokrewnioną z innymi bakteriami utleniającymi siarkę. „Oczywiście była to ogromna niespodzianka” – powiedział na konferencji prasowej Jean-Marie Voland, mikrobiolog z Joint Genome Institute w Berkeley w Kalifornii.

Gross i jego koledzy napisali w tym tygodniu Artykuł w Science, który wyjaśnia wszystko, czego się nauczyli O groźnych nowych bakteriach, które nazwali Candidatus (Kalifornia) Thiomargarita Magnifica.

Ich odkrycia poszerzają naszą wiedzę na temat różnorodności drobnoustrojów w sposób, który mikrobiolodzy nigdy nie uważali za możliwy. Naukowcy wcześniej postawili hipotezę, że wielkość bakterii będzie ograniczona przez kilka czynników, w tym brak systemów transportu wewnątrzkomórkowego, zależność od nieefektywnej dyfuzji chemicznej oraz stosunek powierzchni do objętości niezbędny do zaspokojenia potrzeb energetycznych. Jednak rozmiar jednego Kalifornia. T. Magnifica Komórka jest co najmniej dwa razy o rząd wielkości wyższa niż oczekiwane maksimum, które bakteria mogłaby teoretycznie osiągnąć, powiedział Volland.

Voland, Gross i współpracownicy wciąż uczą się, jak – i dokładnie dlaczego –Kalifornia. T. Magnifica Zarządza swoim rozmiarem. Ale jak dotąd jasne jest, że Kalifornia. T. Magnifica Utlenia siarkowodór z bogatego w siarkę środowiska i redukuje azotany. Około 75 procent objętości komórki to worek zmagazynowanego azotanu. Torbiel rozbija się o otoczkę komórkową, ograniczając głębokość dyfuzji składników odżywczych i innych cząsteczek.

Podczas gdy bakterie mają tendencję do pływania DNA, Kalifornia. T. Magnifica Wydaje się, że ma ponad pół miliona kopii swojego genomu pogrupowanych w kilka powiązanych z błoną przedziałów, które naukowcy nazwali pipiens, od maleńkich nasion w owocu. Rozmieszczenie pepinanów na zewnętrznych krawędziach bakterii może umożliwić lokalną produkcję białka, eliminując potrzebę transportu białek na duże odległości.

Kolejnym krokiem w badaniu tych gigantycznych bakterii jest wymyślenie przez naukowców sposobu ich hodowli w laboratoriach. Obecnie badacze pobierają nowe próbki z lasów namorzynowych za każdym razem, gdy ich zabraknie. Było to jednak trudne, ponieważ wydają się mieć niejednoznaczny lub sezonowy cykl życia. Przez ostatnie dwa miesiące Gros nie mógł ich znaleźć. – Nie wiem, gdzie oni są – powiedział.