ไธโอมาร์การิตา แมกนิกา แบคทีเรียที่ใหญ่ที่สุดได้วิวัฒนาการมาเพื่อความซับซ้อน กลายเป็นเซลล์ยูคาริโอต ดูเหมือนว่าจะท้าทายความคิดดั้งเดิมของโปรคาริโอต.
It was in 2009 when scientists had a strange encounter with microbial diversity that exists in the nature. While looking for sulfur-oxidising symbionts in sulfur-rich mangrove sediments in Guandeloupe , an island group in the southern Caribbean Sea, the research team came across some white filaments attached to sediments. They were big with lot of filaments so the researcher initially thought them to be a eukaryote, some unknown filamentous เชื้อรา. However, microscopy studies indicated they were single cells, some sulfar-oxidising, ‘macro’ microbes. If they were fungi then phylogenetic typing should reveal 18S rRNA gene sequence (a marker for ยูคาริโอต- อย่างไรก็ตาม การจัดลำดับยีนเผยให้เห็นการมีอยู่ของโปรคาริโอตมาร์กเกอร์ 16S rRNA ซึ่งบ่งบอกว่าตัวอย่างนั้นเป็นแบคทีเรีย ซึ่งเป็นสมาชิกของสกุล Thiomargarita มันถูกตั้งชื่อ ไธโอมาร์การิทอันงดงาม (งดงามเพราะดูงดงาม).
นี่คือลักษณะของแบคทีเรีย T. magnifica ถูกค้นพบเมื่อปี 2009 แต่โครงสร้างเซลลูล่าร์ที่มีรายละเอียดและข้อมูลที่เกี่ยวข้องไม่สามารถใช้งานได้จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้มีบทความเรื่อง ''แบคทีเรียความยาวเซนติเมตรที่มี DNA อยู่ในออร์แกเนลล์ที่จับกับเมมเบรนที่มีฤทธิ์ทางเมตาบอลิซึม'' โดย Volland อัล et เผยแพร่เมื่อวันที่ 23 มิถุนายน พ.ศ. 2022 (ฉบับพิมพ์ล่วงหน้าถูกโพสต์เมื่อวันที่ 22 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2022)
จากการศึกษาครั้งนี้พบว่า ไธโอมาร์การิต้า magnifica เป็นเซลล์แบคทีเรียเดี่ยวยาวเซนติเมตร ต่างจากแบคทีเรียส่วนใหญ่ที่มีความยาวประมาณ 2 ไมโครเมตร (แบคทีเรียบางตัวอาจยาวถึง 750 ไมโครเมตร) ความยาวเซลล์เฉลี่ยของ ไธโอมาร์การิทอันงดงาม มีค่ามากกว่า 9000 ไมโครเมตร สิ่งนี้ทำให้พวกเขาเป็นที่รู้จักของแบคทีเรียที่ใหญ่ที่สุด เห็นได้ชัดเจนด้วยตาเปล่า ขนาดเซลล์ของคำสั่งนี้ไม่มีลักษณะของโปรคาริโอตอย่างมาก
ไกลออกไป T. magnifica DNA is contained in a novel type of membrane-bound bacterial cell organelle. This is significant because the packing of ดีเอ็นเอ inside a membrane-bound compartment in the cell is considered to be important feature of ยูคาริโอ. ผู้เขียนได้เสนอชื่อ เปปิน สำหรับออร์แกเนลล์เซลล์แบคทีเรียที่มีสารพันธุกรรม อีกด้วย, T. magnifica แสดง polyploidy ในระดับสูงด้วยจีโนมขนาดใหญ่ โดยปกติโปรคาริโอตจะไม่มีออร์แกเนลล์ที่จับกับเมมเบรนภายในเซลล์และมีสารพันธุกรรมจำนวนเล็กน้อย พวกเขายังไม่แสดงวัฏจักรการพัฒนาไดมอร์ฟิคซึ่ง T. magnifica ไม่
โปรคาริโอต (แบคทีเรียและอาร์เคีย) มักเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวขนาดเล็ก พวกมันขาดนิวเคลียสและออร์แกเนลล์อื่นๆ ในเซลล์ที่ชัดเจน พวกเขามีโครงสร้างที่ค่อนข้างง่าย ดังที่เห็นได้ชัดจากคุณลักษณะที่รายงานข้างต้น ต. Magnifica seems to have evolved to acquire high level of complexity becoming of a ยูคาริโอ cell. This seems to challenge the traditional idea of prokaryote.
***
อ้างอิง:
- วอลแลนด์ เจเอ็ม, อัล et พ.ศ. 2022 แบคทีเรียความยาวเซนติเมตรที่มี DNA อยู่ในออร์แกเนลล์ที่จับกับเมมเบรนที่มีฤทธิ์ทางเมตาบอลิซึม ศาสตร์. Published on 23 มิถุนายน 2022. Vol 376, Issue 6600 pp. 1453-1458. ดอย: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (พิมพ์ล่วงหน้าที่ bioRxiv แบคทีเรียยาวหนึ่งเซนติเมตรที่มี DNA แยกส่วนในออร์แกเนลล์ที่จับกับเมมเบรน โพสต์เมื่อ 18 กุมภาพันธ์ 2022 DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Berkeley Lab 2022 แบคทีเรียยักษ์ที่พบในป่าชายเลนกวาเดอลูปท้าทายแนวคิดดั้งเดิม ข่าวประชาสัมพันธ์ สื่อมวลชนสัมพันธ์ (510) 486-5183 23 มิถุนายน 2022 ออนไลน์ได้ที่ https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
***
(รับทราบ: ศาสตราจารย์ K. Vasdev สำหรับข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับคุณลักษณะทางวิวัฒนาการของแบคทีเรีย)
