Thiomargarita magnifica, najveće bakterije evoluirale su kako bi poprimile složenost, postale su eukariotske stanice. Čini se da ovo dovodi u pitanje tradicionalnu ideju prokariota.
Bilo je to 2009. godine kada su znanstvenici imali neobičan susret s mikrobnom raznolikošću koja postoji u prirodi. Dok su tražili simbionte koji oksidiraju sumpor u sedimentima mangrova bogatim sumporom u Guandeloupeu, otočnoj skupini u južnom Karipskom moru, istraživački tim naišao je na neke bijele niti vezane za sedimente. Bile su velike s puno niti pa je istraživač isprva mislio da su eukarioti, neke nepoznate nitaste gljive. Međutim, mikroskopske studije pokazale su da su to bile pojedinačne stanice, neki 'makro' mikrobi koji oksidiraju sumpor. Ako su gljive, tada bi filogenetsko tipiziranje trebalo otkriti sekvencu gena 18S rRNA (marker za eukariota). Međutim, sekvencioniranje gena otkrilo je prisutnost prokariotskog markera 16S rRNA što implicira da je uzorak bio bakterija, član roda Thiomargarita. Imenovan je Veličanstveni tiomargarit (magnifica jer je izgledalo veličanstveno).
Ovako bakterije T. Magnifica otkriven je još 2009. godine, ali detaljna stanična struktura i povezane informacije nisu bile dostupne sve do nedavno kada je objavljen rad pod naslovom ''Centimetar duga bakterija s DNK sadržanom u metabolički aktivnim, na membranu vezanim organelama'' od Vollanda dr. objavljeno je 23. lipnja 2022. (preprint verzija objavljena je 22. veljače 2022.).
Prema ovoj studiji, Tiomargarita Magnifica je centimetar duga, jedna bakterijska stanica. za razliku od većine bakterija čija je duljina oko 2 mikrometra (neke bakterije mogu biti dugačke i do 750 mikrometara), prosječna duljina stanice Veličanstveni tiomargarit veća je od 9000 mikrometara. To ih čini najvećom poznatom bakterijom. Očito, to je jasno vidljivo golim okom. Veličina stanica ovog reda vrlo je nekarakteristična za prokariote.
Unaprijediti, T. Magnifica DNK je sadržana u novom tipu membranski vezanih organela bakterijskih stanica. Ovo je značajno jer se pakiranje DNK unutar membranski vezanog odjeljka u stanici smatra važnom značajkom eukariota. Autori su predložili naziv kiseli krastavčić za ovu organelu bakterijske stanice koja sadrži genetski materijal. Također, T. Magnifica pokazuju visoku razinu poliploidije s velikim genomom. Obično prokarioti nemaju unutarnje membranske organele unutar stanice i imaju malu količinu genetskog materijala. Također ne pokazuju dimorfni razvojni ciklus koji T. Magnifica radi.
Prokarioti (bakterije i arheje) obično su mali jednostanični organizmi. Nedostaju im dobro definirana jezgra i druge organele u stanicama. Imaju relativno jednostavnu strukturu. Kao što je vidljivo iz gore navedenih prijavljenih značajki, T. magnifica čini se da je evoluirao kako bi stekao visoku razinu složenosti postavši eukariotska stanica. Čini se da ovo dovodi u pitanje tradicionalnu ideju prokariota.
***
Reference:
- Volland JM, dr. 2022. Centimetar duga bakterija s DNK sadržanom u metabolički aktivnim organelama vezanim na membranu. ZNANOST. Objavljeno 23. lipnja 2022. Vol 376, broj 6600, str. 1453-1458. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Preprint na bioRxiv. Centimetar duga bakterija s DNK razdijeljenim u organelama vezanim za membranu. Objavljeno 18. veljače 2022. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Berkeley Lab 2022. Divovske bakterije pronađene u mangrovama Guadeloupe izazivaju tradicionalne koncepte. Priopćenje za medije Odnosi s medijima (510) 486-5183. 23. lipnja 2022. Dostupno na adresi https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
***
(Zahvalnica: prof. K. Vasdev za vrijedan doprinos u filogenetskoj karakterizaciji bakterija)
