Thiomargarita magnifica viser tilstedeværelse af prokaryot fylogenetisk markør 16S rRN. Hvis det var en eukaryot, ville den fylogenetiske typning afsløre tilstedeværelsen af 18S rRNA-gensekvensen (en markør for eukaryoter). Blot det faktum, at T. magnifica har udviklet sig til at blive mere kompleks og blive en eukaryot celle, udfordrer dermed den traditionelle idé om en prokaryot. På trods af dette er T. magnifica en prokaryot, den største bakterie.
Det var i 2009, da forskere havde et mærkeligt møde med mikrobiel mangfoldighed, der findes i naturen. Mens de ledte efter svovloxiderende symbionter i svovlrige mangrovesedimenter i Guandeloupe, en øgruppe i det sydlige Caribiske Hav, stødte forskerholdet på nogle hvide filamenter knyttet til sedimenter. De var store med mange filamenter, så forskeren troede oprindeligt, at de var en eukaryot, nogle ukendte filamentøse svampe. Mikroskopiske undersøgelser viste imidlertid, at de var enkeltceller, nogle svovloxiderende, 'makro' mikrober. Hvis de var svampe, skulle fylogenetisk typning afsløre 18S rRNA gensekvens (en markør for eukaryot). Gensekventering afslørede imidlertid tilstedeværelse af prokaryot markør 16S rRNA, hvilket antyder, at prøven var en bakterie, et medlem af slægten Thiomargarita. Det blev navngivet Storslået Thiomargarite (magnifica fordi det så storslået ud).
Sådan er bakterierne T. storslået blev opdaget helt tilbage i 2009, men den detaljerede cellulære struktur og de relaterede oplysninger var utilgængelige indtil for ganske nylig, da et papir med titlen ''En centimeter lang bakterie med DNA indeholdt i metabolisk aktive, membranbundne organeller'' af Volland et al blev offentliggjort den 23. juni 2022 (den fortrykte version blev offentliggjort den 22. februar 2022).
Ifølge denne undersøgelse, Thiomargarita storslået er en centimeter lang, enkelt bakteriecelle. i modsætning til de fleste bakterier, hvis længde er omkring 2 mikrometer (nogle bakterier kan være så lange som 750 mikrometer), gennemsnitlig cellelængde på Storslået Thiomargarite er større end 9000 mikrometer. Dette gør dem til den største kendte bakterie. Det er klart, at det er tydeligt synligt med det blotte øje. Cellestørrelse af denne orden er meget ukarakteristisk for prokaryoter.
Endvidere, T. storslået DNA er indeholdt i en ny type membranbundet bakteriecelleorganel. Dette er væsentligt, fordi pakningen af DNA inde i et membranbundet rum i cellen anses for at være et vigtigt træk ved eukaryoter. Forfatterne har foreslået navnet frø for denne bakteriecelleorganel indeholdende genetisk materiale. Også, T. storslået vise højt niveau af polyploidi med et stort genom. Normalt har prokaryoter ingen indre membranbundne organeller i cellen, og de har en lille mængde genetisk materiale. De viser heller ikke dimorf udviklingscyklus, som T. storslået gør.
Prokaryoter (bakterier og archaea) er normalt små encellede organismer. De mangler veldefinerede kerne og andre organeller i cellerne. De har en forholdsvis enkel struktur. Som det fremgår af de ovennævnte rapporterede funktioner, T. magnifica ser ud til at have udviklet sig til at opnå høj grad af kompleksitet ved at blive en eukaryote celle. Dette ser ud til at udfordre den traditionelle idé om prokaryot.
***
Referencer:
- Volland JM, et al 2022. En centimeterlang bakterie med DNA indeholdt i metabolisk aktive, membranbundne organeller. VIDENSKAB. Udgivet den 23. juni 2022. Vol. 376, udgave 6600 s. 1453-1458. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Fortryk hos bioRxiv. En centimeter lang bakterie med DNA opdelt i membranbundne organeller. Opslået 18. februar 2022. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Berkeley Lab 2022. Kæmpebakterier fundet i Guadeloupe Mangrover udfordrer traditionelle koncepter. Nyhedsmeddelelse Medierelationer (510) 486-5183. 23. juni 2022. Tilgængelig online på https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
***
(Anerkendelse: Prof K. Vasdev for det værdifulde input om fylogenetisk karakterisering af bakterier)
