Odkryto bakterię o długości 2 centymetrów

Mikroorganizmy, jak wskazuje ich nazwa, powinny być małe - mikroskopijne. Przyroda nie lubi jednak ściśle trzymać się definicji. Jak podaje magazyn "Science" (https://www.science.org/content/article/largest-bacterium-ever-discovered-has-unexpectedly-complex-cells), odkryta na Karaibach bakteria ma 2 cm długości.Naukowcy nadali jej nazwę Thiomargarita magnifica. Oprócz tego, że swoimi rozmiarami zmienia spojrzenie biologów na to, co możliwe, a co nie, nietypowy organizm może stanowić nieznany wcześniej, ewolucyjny etap na drodze w rozwoju złożonych komórek.

Otóż żywe organizmy są dzielone na dwie główne domeny - obejmujące głównie bakterie prokarionty oraz eukarionty, do których należą różnorodne organizmy od drożdży do ludzi. Prokarionty mają genom w postaci swobodnie pływającego w komórce DNA, natomiast eukarionty odróżnia DNA mieszczące się w jądrze komórkowym.Do tego komórki eukariontów są podzielone na różne złożone elementy - tzw. organelle. Mikrob z Karaibów zaciera tymczasem tę granicę. Zauważyli do już przed 10 laty naukowcy z Uniwersytetu Antyli, ale byli przekonani, że duże, 2-centymetrowe struktury powstają w wyniku łączenia się wielu małych komórek.

Zaskakujące fakty ukazały się teraz, gdy Jean-Marie Volland, obecnie z Lawrence Berkeley National Laboratory postanowił zbadać bakterię. "Nie mogliśmy na początku w to uwierzyć" - opowiada. Oprócz tego, że jest gigantyczna, bakteria zawiera dwie złożone z błon struktury i jedna z nich przechowuje DNA - trochę podobnie, jak ma to miejsce w zaawansowanych ewolucyjnie komórkach eukariotycznych. Druga struktura mogła pozwolić bakterii na osiągnięcie tak dużych rozmiarów.

Przez długi czas uważano, że bakterie muszą być niewielkie, m.in. dlatego, że muszą przez zewnętrzną błonę wymieniać pobierać z otoczenia substancje odżywcze i tlen a usuwać metabolity. Im większe rozmiary, tym trudniejszy staje się ten transport substancji - cząsteczki nie potrafią naturalnie pokonać wystarczająco dużych odległości. Tymczasem duży, wypełniający tę bakterię pęcherzyk ściska zawartość jej komórki w niewielkiej przestrzeni blisko zewnętrznej błony.

Także DNA mikroba jest nietypowe. Okazuje się, że jego genom liczy 11 mln par zasad z 11 tys. genów, tymczasem typowy bakteryjny genom ma ok. 4 mln zasad i ok. 4 tys. genów. Badania pokazały też, że niektóre odcinki DNA są powielone aż pół miliona razy. W przechowującym genom pęcherzyku znajdują się także rybosomy odpowiedzialne za syntezę białek na podstawie genetycznej informacji. To pozwala na bardziej efektywną produkcję białek, choć oddzielenie tych procesów, jak to ma miejsce w bardziej zaawansowanych komórkach, pozwala na bardziej złożoną kontrolę procesu powstawania białek.

To nie koniec niespodzianek. Naukowcy są zdania, że teoretycznie bakteria, jeśli nie ulegnie uszkodzeniu, może urosnąć do jeszcze większych rozmiarów.

Marek Matacz