Самая большая в мире бактерия

Невероятная история из мира биологии. Ученые открыли новый вид бактерий, размер которых достигает сантиметра. Это больше, чем, например, плодовые мушки дрозофилы. Но и это еще не все. Клеточная жизнь делится на три крупнейшие группы: бактерии, археи и эукариоты. К эукариотам относятся животные, растения, грибы, а также множество групп одноклеточных простейших (вроде малярийного паразита или инфузории). Отличительной особенностью эукариот является наличие ядра - отдельной мембранной структуры, содержащей генетический материал. Генетический материал обнаруженных гигантских бактерий тоже содержится в мембранных структурах. Это совершенно уникальная ситуация, показывающая, что бактерии куда разнообразней, чем мы думали. Правда в отличие от эукариот, у гигантской бактерии эти органеллы содержат и рибосомы - “фабрики” для синтеза белков. У нас рибосомы находятся в цитоплазме.

Одна гигантская бактериальная клетка содержит порядка 700 тысяч таких маленьких “ядер” с генетическим материалом. Причем ДНК в таких структурах может довольно сильно различаться из-за накапливаемых между ними мутаций. Назвали бактерию Тиомаргарита магнифика (Thiomargarita magnifica). Живет она в тропиках, на растениях в мангровых зарослях.

Анализ генома нового вида бактерий показал, что у них есть гены для окисления серы и фиксации углерода, т.е. скорее всего они создают органические молекулы за счет энергии окисления неорганических веществ. У бактерий не нашли несколько ключевых генов, важных для деления клетки, но обнаружили увеличенное количество копий генов, важных для удлинения, что вероятно объясняет большие размеры. Наблюдения за живыми бактериями показало, что от их верхушки могут отпочковываться дочерние клетки.

Прекрасный пример независимого зарождения сложности.

Оригинальная статья:

A centimeter-long bacterium with DNA compartmentalized in membrane-bound organelles. Jean-Marie Volland et al., bioRxiv 2022.02.16.480423