Thiomargarita magnifica viser tilstedeværelse av prokaryot fylogenetisk markør 16S rRN. Hvis det var en eukaryot, ville fylogenetisk typing avsløre tilstedeværelsen av 18S rRNA-gensekvens (en markør for eukaryoter). Bare det at T. magnifica har utviklet seg til å bli mer kompleks og blitt en eukaryot celle, utfordrer dermed den tradisjonelle ideen om en prokaryot. Til tross for dette er T. magnifica en prokaryot, den største bakterien.
Det var i 2009 da forskere fikk et merkelig møte med mikrobiell mangfold som finnes i naturen. Mens de lette etter svoveloksiderende symbionter i svovelrike mangrovesedimenter i Guandeloupe, en øygruppe i det sørlige karibiske hav, kom forskerteamet over noen hvite filamenter festet til sedimenter. De var store med mange filamenter, så forskeren trodde først at de var en eukaryot, noen ukjente filamenter. sopp. Imidlertid indikerte mikroskopistudier at de var enkeltceller, noen svoveloksiderende, "makro" mikrober. Hvis de var sopp, skulle fylogenetisk typing avsløre 18S rRNA gensekvens (en markør for eukaryot). Gensekvensering avslørte imidlertid tilstedeværelse av prokaryot markør 16S rRNA som antydet at prøven var en bakterie, et medlem av slekten Thiomargarita. Den ble navngitt Storslått Thiomargarite (magnifica fordi det så fantastisk ut).
Dette er hvordan bakteriene T. magnifica ble oppdaget helt tilbake i 2009, men den detaljerte cellulære strukturen og den relaterte informasjonen var utilgjengelig inntil helt nylig da en artikkel med tittelen ''En centimeter lang bakterie med DNA inneholdt i metabolsk aktive, membranbundne organeller'' av Volland et al ble publisert 23. juni 2022 (forhåndsversjonen ble lagt ut 22. februar 2022).
Ifølge denne studien, Thiomargarita magnifica er en centimeter lang, enkelt bakteriecelle. i motsetning til de fleste bakterier hvis lengde er omtrent 2 mikrometer (noen bakterier kan være så lange som 750 mikrometer), gjennomsnittlig cellelengde på Storslått Thiomargarite er større enn 9000 mikrometer. Dette gjør dem til den største bakterien kjent. Det er tydeligvis godt synlig for det blotte øye. Cellestørrelse av denne rekkefølgen er svært ukarakteristisk for prokaryoter.
Videre T. magnifica DNA er inneholdt i en ny type membranbundet bakteriecelleorganell. Dette er viktig fordi pakkingen av DNA inne i et membranbundet rom i cellen anses å være viktig trekk ved eukaryoter. Forfatterne har foreslått navnet sylteagurk for denne bakteriecelleorganellen som inneholder genetisk materiale. Også, T. magnifica vise høyt nivå av polyploidi med et stort genom. Vanligvis har prokaryoter ingen indre membranbundne organeller i cellen, og de har små mengder genetisk materiale. De viser heller ikke dimorf utviklingssyklus som T. magnifica gjør.
Prokaryoter (bakterier og archaea) er vanligvis små encellede organismer. De mangler veldefinerte kjerne og andre organeller i cellene. De har relativt enkel struktur. Som det fremgår av de ovennevnte rapporterte funksjonene, T. magnifica ser ut til å ha utviklet seg til å tilegne seg et høyt kompleksitetsnivå og bli en eukaryot celle. Dette ser ut til å utfordre den tradisjonelle ideen om prokaryot.
***
Referanser:
- Volland JM, et al 2022. En centimeter lang bakterie med DNA inneholdt i metabolsk aktive, membranbundne organeller. VITENSKAP. Publisert 23. juni 2022. Vol 376, utgave 6600 s. 1453-1458. GJØR JEG: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Fortrykk hos bioRxiv. En centimeter lang bakterie med DNA oppdelt i membranbundne organeller. Skrevet 18. februar 2022. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Berkeley Lab 2022. Kjempebakterier funnet i Guadeloupe Mangrover utfordrer tradisjonelle konsepter. Nyhetsmelding Medierelasjoner (510) 486-5183. 23. juni 2022. Tilgjengelig på nett på https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
***
(Anerkjennelse: Prof K. Vasdev for verdifulle innspill om fylogenetisk karakterisering av bakterier)
