Noile bacterii de dimensiunea și forma genelor aproape înregistrează dimensiunea genelor

Agățate de resturile scufundate din pădurile de mangrove marine de mică adâncime din Caraibe franceze, microorganismele sub formă de fire – perfect vizibile cu ochiul liber – au câștigat titlul de cea mai mare bacterie cunoscută vreodată.

La aproximativ un centimetru lungime, au aproximativ dimensiunea și forma unei gene umane, învingând concurența cu aproximativ 5.000 de ori dimensiunea diverselor bacterii din grădină și de 50 de ori dimensiunea bacteriilor considerate cândva uriașe. În termeni umani, este ca și cum ai vedea o persoană la fel de înaltă ca Muntele Everest.

Procariotele au fost descoperite de Olivier Gross, biolog la Universitatea Antilelor în 2009, și a observat că se leagăn ușor în apele bogate în sulf, printre mangrovele arhipelagului Guadelupa. Gross a spus într-un briefing de presă că bacteriile s-au lipit de frunze, ramuri, cochilii de stridii și sticle care s-au scufundat în mlaștina tropicală.

El și colegii săi au crezut inițial că ar putea fi eucariote complexe sau poate o serie de organisme înrudite. Dar ani de cercetare genetică și moleculară au dezvăluit că fiecare dâră este, de fapt, o celulă bacteriană uriașă, înrudită genetic cu alte bacterii oxidante de sulf. „Desigur, a fost o surpriză uriașă”, a declarat Jean-Marie Voland, microbiolog la Joint Genome Institute din Berkeley, California, în cadrul conferinței de presă.

Gross și colegii săi au postat săptămâna aceasta Un articol în Science care explică tot ce au învățat Despre formidabilele bacterii noi, pe care le-au numit Candidatus (California) Thiomargarita Magnifica.

Descoperirile lor ne extind înțelegerea diversității microbiene în moduri microbiologii nu au crezut niciodată posibile. Oamenii de știință au emis anterior ipoteza că dimensiunea bacteriilor ar fi limitată de mai mulți factori, inclusiv lipsa sistemelor de transport intracelular, dependența de difuzia chimică ineficientă și raportul suprafață-volum necesar pentru a satisface nevoile energetice. Cu toate acestea, dimensiunea unuia California. T. Magnifica Celula este de cel puțin două ori un ordin de mărime mai mare decât maximul așteptat pe care bacteriile l-ar putea atinge teoretic, a spus Volland.

Voland, Gross și colegii încă învață cum – și exact de ce –California. T. Magnifica Gestionează dimensiunea sa. Dar, până acum, este clar că California. T. Magnifica Oxidează hidrogenul sulfurat din mediul său bogat în sulf și reduce nitrații. Aproximativ 75% din volumul celulei este o pungă de nitrat stocat. Chistul se strivește de învelișul celular, limitând adâncimea la care nutrienții și alte molecule trebuie să difuzeze.

În timp ce bacteriile tind să aibă ADN plutitor, California. T. Magnifica Se pare că are mai mult de jumătate de milion de copii ale genomului său grupate în mai multe compartimente legate de membrană, pe care cercetătorii le-au numit pipiens, după semințele minuscule din fruct. Distribuția pepinaților de-a lungul marginilor exterioare ale bacteriilor ar putea permite producția locală de proteine, eliminând nevoia de a transporta proteinele pe distanțe lungi.

Următorul pas în studierea acestor bacterii gigantice este ca oamenii de știință să descopere cum să le crească în laboratoare. În prezent, cercetătorii colectează noi mostre din pădurile de mangrove de fiecare dată când se epuizează. Dar, acest lucru a fost dificil, deoarece par să aibă un ciclu de viață ambiguu sau sezonier. În ultimele două luni, Gros nu a reușit să găsească niciunul. „Nu știu unde sunt”, a spus el.