Thiomargarita magnifica, найбуйнейшыя бактэрыі, эвалюцыянавалі, каб набыць складанасць, ператварыўшыся ў эўкарыятычныя клеткі. Здаецца, гэта кідае выклік традыцыйнай ідэі пракарыётаў.
Гэта было ў 2009 годзе, калі навукоўцы сутыкнуліся з разнастайнасцю мікробаў, якія існуюць у прыродзе. Падчас пошуку сімбіёнтаў, якія акісляюць серу, у багатых серай мангравых адкладах у Гвандэлупе, групе астравоў у паўднёвай частцы Карыбскага мора, даследчая група наткнулася на белыя ніткі, прымацаваныя да адкладаў. Яны былі вялікімі з вялікай колькасцю нітак, таму даследчык спачатку падумаў, што гэта эукарыёт, нейкія невядомыя ніткападобныя грыбы. Аднак даследаванні пад мікраскапіяй паказалі, што гэта адзінкавыя клеткі, некаторыя «макра» мікробы, якія акісляюць серу. Калі б гэта былі грыбы, то філагенетычнае тыпаванне павінна выявіць паслядоўнасць гена 18S рРНК (маркер для эукарыёт). Аднак секвенирование генаў паказала наяўнасць маркера пракарыёт 16S рРНК, што сведчыць аб тым, што ўзор быў бактэрыяй, прадстаўніком роду Thiomargarita. Гэта было названа Цудоўны Тиомаргарит (magnifica, таму што гэта выглядала цудоўна).
Вось як бактэрыі T. magnifica была выяўленая яшчэ ў 2009 годзе, але падрабязная структура клеткі і звязаная з ёй інфармацыя былі недаступныя да нядаўняга часу, пакуль не выйшаў артыкул пад назвай ''Сантыметровая бактэрыя з ДНК, якая змяшчаецца ў метабалічна актыўных, звязаных з мембранай арганэл'' Аўтар Воланд і інш апублікавана 23 чэрвеня 2022 г. (прэпрынтная версія размешчана 22 лютага 2022 г.).
Паводле гэтага даследавання, Тиомаргарита magnifica уяўляе сабой адзіночную бактэрыяльную клетку даўжынёй у сантыметр. у адрозненне ад большасці бактэрый, даўжыня якіх складае каля 2 мікраметраў (некаторыя бактэрыі могуць дасягаць 750 мікраметраў), сярэдняя даўжыня клеткі Цудоўны Тиомаргарит перавышае 9000 мікраметраў. Гэта робіць іх самай вялікай вядомай бактэрыяй. Відавочна, што гэта добра відаць няўзброеным вокам. Памер клетак гэтага парадку вельмі нехарактэрны для пракарыёт.
Акрамя таго, T. magnifica ДНК змяшчаецца ў новым тыпе звязаных з мембранай арганэл бактэрыяльнай клеткі. Гэта важна, таму што ўпакоўка ДНК унутры звязанага з мембранай аддзела ў клетцы лічыцца важнай асаблівасцю эукарыёты. Назву прапанавалі аўтары насеньне для гэтай арганэл бактэрыяльнай клеткі, якая змяшчае генетычны матэрыял. Акрамя таго, T. magnifica дэманструюць высокі ўзровень поліплаідыі з вялікім геномам. Звычайна пракарыёты не маюць у клетцы ўнутраных арганэл, звязаных з мембранай, і маюць невялікую колькасць генетычнага матэрыялу. Яны таксама не адлюстроўваюць дыморфны цыкл развіцця, які T. magnifica робіць.
Пракарыёты (бактэрыі і археі) звычайна ўяўляюць сабой невялікія аднаклетачныя арганізмы. У іх адсутнічаюць выразна выяўленыя ядро і іншыя арганоіды ў клетках. Яны маюць адносна простую структуру. Як відаць з вышэйзгаданых функцый, T. magnifica здаецца, эвалюцыянавала, каб набыць высокі ўзровень складанасці станаўлення эўкарыятычнай клеткі. Здаецца, гэта кідае выклік традыцыйнай ідэі пракарыётаў.
***
Спасылкі:
- Воланд Дж.М., і інш 2022. Сантыметровая бактэрыя з ДНК, якая змяшчаецца ў метабалічна актыўных арганэлах, звязаных з мембранай. НАВУКА. Апублікавана 23 чэрвеня 2022 г. Том 376, выпуск 6600, с. 1453-1458. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Прэпрынт на bioRxiv. Бактэрыя даўжынёй у сантыметр з ДНК, размешчанай у звязаных з мембранай арганэлах. Апублікавана 18 лютага 2022 г. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Лабараторыя Берклі 2022. Гіганцкія бактэрыі, знойдзеныя ў мангравых зарасніках Гвадэлупы, кідаюць выклік традыцыйным канцэпцыям. Выпуск навін Сувязі са СМІ (510) 486-5183. 23 чэрвеня 2022 г. Даступна ў Інтэрнэце па адрасе https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
***
(Падзяка: прафесару К. Васдзеву за каштоўны ўклад у філагенетычную характарыстыку бактэрый)
