Einzelnes Filament aus Thiomargarit vergrößert sich. (Jean-Marie Volland) Ein gigantisches Bakterium, das in einem Mangrovensumpf in der Karibik gefunden wurde, ist mit Abstand das größte, das jemals gefunden wurde, und Wissenschaftler glauben nun, herausgefunden zu haben, wie es zu einer so enormen Größe heranwuchs.
Diese Bakterienart, Thiomargarita magnifica ist 5.000-mal größer als die meisten Bakterien und 50-mal größer als alle anderen bekannten Riesenbakterien. (Der Name Magnifica bezieht sich auf das lateinische Wort für „groß“ und das französische Wort „magnifique“.)
„Um es in einen Kontext zu bringen: Es wäre so, als würde ein Mensch einem anderen Menschen begegnen, der so groß wie der Mount Everest ist“, sagte der in Kalifornien ansässige Meeresbiologe Jean-Marie Volland Wer war der Hauptautor der Studie?
Der Zentimeter lang T. magnifica wurde auf einer der üppig grünen Inseln entdeckt Guadeloupe zurück im Jahr 2009.
Diagramm wird angezeigt T. magnifica zu skalieren. (Volland et al., Wissenschaft , 2022)
Zum Zeitpunkt der Entdeckung war der Meeresbiologieprofessor Olivier Gros auf der Suche nach Bakterien Schwefel verwendet Energie zu erzeugen.
Doch als er seine Sumpfwasserprobe in eine Petrischale schüttete, sah er etwas sehr Seltsames. Dünne, „fadennudelnartige“ Fäden, die mit bloßem Auge sichtbar waren, trieben über den Blättern und dem Boden.
„Als ich sie sah, dachte ich: ‚seltsam‘“, sagte er. „Am Anfang dachte ich, es sei nur etwas Merkwürdiges, ein paar weiße Fäden, die an etwas im Sediment wie einem Blatt befestigt werden müssten.“
Mehr als ein Jahrzehnt später haben mehrere Forscher durch Mikroskope geschaut, um die seltsamen kleinen Prokaryoten zu untersuchen.
Der ungewöhnliche Organismus wurde mithilfe von Fluoreszenz, Röntgenstrahlen, Elektronenmikroskopie und Genomsequenzierung gestochen und gestochen, sodass Wissenschaftler bestätigen konnten, dass es sich tatsächlich um ein gigantisches einzelliges Bakterium handelte.
Veröffentlichung ihrer Ergebnisse in Wissenschaft Heute enthüllte das Team mehrere merkwürdige Mechanismen, die erklären könnten, wie das unhandliche Bakterium in Bezug auf die Größe an die Grenzen dessen stößt, was theoretisch möglich ist.
Im Gegensatz zu größeren, vielzelligen Organismen – Eukaryoten wie wir, die in ihren Zellen membranumschlossene Organellen wie den Zellkern haben – gehören Bakterien zu einer Gruppe von Organismen, die traditionell Prokaryoten genannt werden gedacht zu sein „nicht unterteilte Enzymbeutel“ ohne innere Membranen zur Abtrennung des genetischen Materials.
T. magnifica widersetzt sich diesem Trend, indem es über interne Membranen zur Speicherung von DNA verfügt Ribosomen .
Die Forscher beschlossen, diese winzigen Bakterienorganellen „Pepins“ zu nennen (eine Anspielung auf die kleinen Samen, die in Früchten wie Wassermelone oder Kiwi vorkommen).
„Weil es sein genetisches Material in membrangebundene Organellen aufteilt, T. magnifica stellt unser Konzept einer Bakterienzelle in Frage“, schreiben die Studienautoren .
Als T. magnifica Hat es mehr innere Membranen, mit denen es spielen kann, kann es die Proteinmaschinen verteilen, die die Energiewährung der Zellen, ATP (Adenosintriphosphat), herstellen.
Andere Bakterien haben keine inneren Membranen, sodass ATP-erzeugende Maschinen (ATP-Synthase) nur in der Zellhülle untergebracht werden können, die den gesamten Organismus umschließt.
Da es schwierig ist, diese Energie sehr weit zu transportieren, begrenzt diese Einschränkung die Größe der meisten Bakterienzellen.
Eine weitere Einschränkung bei den meisten Bakterien besteht darin, dass sie in der Lage sein müssen, ihr Volumen zu verdoppeln, damit sie sich zur Vermehrung in zwei Hälften teilen können.
Im Gegensatz zu anderen Bakterien T. magnifica trennt einfach einen kleinen Teil von sich ab, um eine Tochterzelle zu erzeugen, und überwindet so diese Einschränkung.
T. magnifica h als ein viel größeres Genom als andere Bakterien – 11.788 Gene im Vergleich zu 3.935 Genen für den durchschnittlichen Prokaryoten.
Eine genetische Analyse ergab eine Reihe von Genen für die Schwefeloxidation und Kohlenstofffixierung, was darauf hindeutet T. magnifica beruht auf Chemoautotrophie (it Gewinnt Energie durch Oxidation von Chemikalien ).
Während „Bestätigungsverzerrungen im Zusammenhang mit der Virusgröße die Entdeckung des Riesen verhinderten.“ Viren Seit mehr als einem Jahrhundert gibt es möglicherweise andere Riesenbakterien, die sich „unsichtbar verstecken“, schlussfolgerten die Autoren.
Dieses Papier wurde veröffentlicht in Wissenschaft .