Thiomargarita magnifica visar närvaro av prokaryot fylogenetisk markör 16S rRN. Om det vore en eukaryot, skulle den fylogenetiska typningen avslöja närvaron av 18S rRNA-gensekvensen (en markör för eukaryoter). Bara det faktum att T. magnifica har utvecklats till att bli en eukaryot cell, utmanar den traditionella idén om en prokaryot. Trots detta är T. magnifica en prokaryot, den största bakterien.
Det var 2009 när forskare hade ett märkligt möte med mikrobiell mångfald som finns i naturen. Medan de letade efter svaveloxiderande symbionter i svavelrika mangrovesediment i Guandeloupe, en ögrupp i södra Karibiska havet, stötte forskargruppen på några vita filament fästa vid sediment. De var stora med många filament så forskaren trodde först att de var en eukaryot, några okända trådformade svampar. Mikroskopistudier visade dock att de var enstaka celler, några svaveloxiderande, "makro" mikrober. Om de var svampar borde fylogenetisk typning avslöja 18S rRNA-gensekvensen (en markör för eukaryot). Gensekvensering avslöjade dock närvaron av prokaryot markör 16S rRNA vilket antydde att provet var en bakterie, en medlem av släktet Thiomargarita. Den fick namnet Magnifik Thiomargarite (magnifica för att det såg magnifikt ut).
Så här bakterierna T. magnifica upptäcktes långt tillbaka 2009 men den detaljerade cellulära strukturen och den relaterade informationen var otillgängliga förrän helt nyligen när en artikel med titeln ''En centimeterlång bakterie med DNA som finns i metaboliskt aktiva, membranbundna organeller'' av Volland et al, publicerades den 23 juni 2022 (förtrycksversionen publicerades den 22 februari 2022).
Enligt denna studie, Thiomargarita magnifica är en centimeterlång enskild bakteriecell. till skillnad från de flesta bakterier vars längd är cirka 2 mikrometer (vissa bakterier kan vara så långa som 750 mikrometer), genomsnittlig celllängd av Magnifik Thiomargarite är större än 9000 mikrometer. Detta gör dem till den största kända bakterien. Uppenbarligen är det tydligt synligt för blotta ögat. Cellstorlek av denna ordning är högst okarakteristisk för prokaryoter.
Vidare, T. magnifica DNA finns i en ny typ av membranbunden bakteriecellsorganell. Detta är viktigt eftersom packningen av DNA- inuti ett membranbundet fack i cellen anses vara en viktig egenskap hos eukaryoter. Författarna har föreslagit namnet pepin för denna bakteriecellsorganell som innehåller genetiskt material. Också, T. magnifica uppvisa hög nivå av polyploidi med ett stort genom. Vanligtvis har prokaryoter inga inre membranbundna organeller i cellen och de har en liten mängd genetiskt material. De visar inte heller dimorf utvecklingscykel som T. magnifica gör.
Prokaryoter (bakterier och archaea) är vanligtvis små encelliga organismer. De saknar väl definierade kärnor och andra organeller i cellerna. De har relativt enkel struktur. Som framgår av de ovan nämnda rapporterade funktionerna, T. magnifica tycks ha utvecklats till att få en hög nivå av komplexitet som blir en eukaryot cell. Detta verkar utmana den traditionella idén om prokaryot.
***
Referenser:
- Volland JM, et al, 2022. En centimeterlång bakterie med DNA som finns i metaboliskt aktiva, membranbundna organeller. VETENSKAP. Publicerad den 23 juni 2022. Vol 376, Issue 6600 s. 1453-1458. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Förtryck hos bioRxiv. En centimeterlång bakterie med DNA uppdelat i membranbundna organeller. Upplagt 18 februari 2022. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Berkeley Lab 2022. Jättebakterier hittade i Guadeloupe Mangrover utmanar traditionella koncept. Pressmeddelande Media Relations (510) 486-5183. 23 juni 2022. Tillgänglig online på https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
***
(Erkännande: Prof K. Vasdev för värdefull input om fylogenetisk karakterisering av bakterier)
