Deutsch        English           Русский           Česky           中文           Български
ZNAMBG.com

НАЙ-ГОЛЯМАТА БАКТЕРИЯ

01.03.2022
Едноклетъчни нишки на новоописаната бактерия, в близост до монета

По дефиниция микробите са толкова малки, че могат да се видят само с микроскоп. Но новоописана бактерия, живееща в карибските мангрови гори, опровергава това определение. Нейната нишковидна единична клетка се вижда с невъоръжено око и достига до 2 сантиметра.

Нещо повече, този гигант има огромен геном, който не е свободно плаващ вътре в клетката, както при другите бактерии, а вместо това е затворен в мембрана, иновация, характерна за много по-сложни клетки, като тези в човешкото тяло.

Бактерията беше описана, в материал публикуван миналата седмица, и изуми някои изследователи, които прегледаха нейните характеристики. „Когато става дума за бактерии, никога не казвам никога, но тази със сигурност надхвърля това, което смятахме, че е горната граница на размер с 10 пъти“, казва Верена Карвальо, микробиолог от Университета на Масачузетс, Амхерст.

Освен, че променя представата за това колко големи и сложни могат да станат микробите, тази бактерия „може да бъде липсващо звено в еволюцията на сложните клетки“, казва Казухиро Такемото, биолог от Технологичния институт Кюшу.

Изследователите отдавна разделят живота на две групи: прокариоти, които включват бактерии и едноклетъчни микроби, наречени археи, и еукариоти, които включват всичко от дрожди до повечето форми на многоклетъчен живот, включително хората. Прокариотите имат свободно плаваща ДНК, докато еукариотите пакетират своята ДНК в ядро. Еукариотите също разделят различни клетъчни функции във везикули, наречени органели, и могат да преместват молекули от едно отделение в друго – нещо, което прокариотите не могат.

Но новооткритият микроб размива границата между прокариоти и еукариоти. Преди около 10 години Оливие Гро, морски биолог от Университета на Френските Антили, Pointe-à-Pitre, се натъква на странния организъм, растящ като тънки нишки върху повърхностите на разлагащите се листа от мангрови гори в местно блато. Едва 5 години по-късно той и колегите му осъзнават, че организмите всъщност са бактерии. И те не оценяваха колко специални са микробите до скоро, когато аспирантът Жан-Мари Воланд се зае с предизвикателството да се опита да ги характеризира.

Някои микроби, като слузести плесени и синьо-зелени водорасли, образуват видими стъбла или нишки, съставени от групи клетки, но учените използват различни методи за микроскопия и оцветяване, за да проверят, че мангровите нишки представляват само една клетка. Това „беше нещо, в което не повярвахме… в началото“, спомня си Воланд, сега морски биолог в Националната лаборатория на Лорънс Бъркли.

Освен това, тази клетка включва две мембранни торбички, едната от които съдържа цялата ДНК на клетката, докладват Воланд и колегите му в публикацията от 18 февруари. Воланд нарича тази торбичка органела и това е „голяма нова стъпка“, която предполага, че двата клона на живот не са толкова различни, както се смяташе преди. „Може би е време да преосмислим нашата дефиниция за еукариот и прокариот!“ съгласява се Петра Левин, микробиолог от Вашингтонския университет в Сейнт Луис. "Това е супер интересна история."

Другата, пълна с вода торбичка може да е причината бактерията да става толкова голяма. Микробиолозите са смятали, че бактериите трябва да са малки, отчасти защото се хранят, дишат и се освобождават от токсините чрез дифузия на молекули през вътрешността на тяхната клетка и има ограничения за това колко голямо разстояние могат да изминат тези молекули. След 1999 г. изследователите откриват гигантски микроб, хранещ се със сяра, приблизително с размерите на маково зърно край бреговете на Намибия. Той може да бъде голям, защото клетъчното му съдържание е притиснато към външната му клетъчна стена от гигантска торбичка, пълна с вода и нитрати. Основните молекули на бактериите все още могат да дифундират навътре и навън, защото само по периферията се случва обмяната на молекули. Оттогава учените са открили други големи бактерии, които ядат сяра, но дългите им нишки се състоят от множество клетки.

Подобно на микроба, открит в Намибия, новата мангрова бактерия също има огромна торбичка, вероятно пълна с вода, която заема 73% от общия й обем. Тази прилика и генетичен анализ накараха изследователския екип да го постави в същия род като повечето други микробни гиганти и да предложи да го нарече Thiomargarita magnifica.

Най-голямата T. magnifica клетка, открита от Воланд, е била дълга 2 сантиметра, но се предполага, че ако не бъдат стъпкани, изядени, издухани от вятъра или отнесени от вълна, те биха могли да станат още по-големи.

Напълнената с ДНК торбичка на тази бактерия, също се оказа необикновена. Когато изследователи секвенираха ДНК молекулата, те откриха, че геномът е огромен, с 11 милиона бази, съдържащи около 11 000 ясно различими гена. Обикновено бактериалните геноми имат средно около 4 милиона бази и около 3900 гена.

Чрез етикетиране на ДНК с флуоресцентни етикети, Воланд установи, че геномът на бактерията е толкова голям, защото има повече от 500 000 копия на едни и същи участъци от ДНК. Фабриките за производство на протеини, наречени рибозоми, също бяха вътре в пълната с ДНК торбичка, което вероятно правеше транслацията на генния код в протеин по-ефективно. „Разделянето на генетичния материал от всичко останало позволява по-добър контрол и по-голяма сложност“, казва Крис Грийнинг, микробиолог от университета Монаш, Клейтън.

„Твърде често бактериите се смятат за малки, прости, „нееволюирали“ форми на живот, така наречените „торби с протеини““, добавя Грийнинг. "Но тази бактерия показва, че това не е съвсем вярно."


 Ваньо Янков

 

 
 
 

Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако не сте съгласни, научете повече   |