Учёные обнаружили поистине огромную бактерию, которую можно увидеть без помощи микроскопа, и которая скрывается среди мангровых зарослей Гранде-Терре в Карибском море, сообщает журнал Science.
Около 10 лет назад Оливье Гро, морской биолог из Университета Французских Антильских островов в Пуэнт-а-Питр, наткнулся на странный организм, растущий в виде тонких нитей на поверхности разлагающихся мангровых листьев в местном болоте. Только через 5 лет он и его коллеги поняли, что организмы на самом деле были бактериями. И они не понимали, насколько особенными они были, до недавнего времени, когда аспирант Гро Жан-Мари Фолланд не взялся за попытку квалифицировать их.
Некоторые микроорганизмы, такие как слизевики и сине-зелёные водоросли, образуют видимые стебли или нити, состоящие из стопок клеток, но группа использовала различные методы микроскопии и окрашивания, чтобы убедиться, что нити обнаруженной бактерии состоят из одной клетки.
Согласно публикации, описывающей открытие, от 18 февраля в базе данных препринтов bioRxiv, одноклеточный организм, внешне напоминающий тонкую струну, может вырасти до 2 сантиметра в длину. Если её физически не повредить, не съесть, не переместить, бактерия может вырасти ещё больше. – считает Верена Карвалью, микробиолог из Массачусетского университета в Амхерсте.
Бактерия несёт всю свою ДНК в мембранном мешочке, в отличие от большинства бактерий, чей генетический материал плавает в несвязанных клетках. Эта особенность не только отличает данную бактерию от других, но и отличает её от других прокариот – группы организмов с очень маленькими, простыми клеточными структурами. Эта группа включает организмы, обнаруженные в доменах бактерий и архей.
В отличие от прокариот, эукариоты, такие как животные, растения и грибы, имеют более сложные клетки, содержащие ядро и другие мембрано-связанные органеллы. Обнаруженная огромная бактерия находится на границе между прокариотами и эукариотами, поскольку несёт свою ДНК в мембрано-связанном мешочке, а также несёт второй большой мешочек, наполненный водой, который занимает более 70% общего объёма клетки, сообщает Science.
Когда исследователи из Объединенного института генома Министерства энергетики секвенировали ДНК бактерии, они обнаружили, что геном огромен: 11 миллионов оснований содержат около 11 000 чётко различимых генов. Как правило, бактериальные геномы в среднем содержат около 4 миллионов оснований и около 3900 генов.
Пометив ДНК флуоресцентными метками, Фолланд определил, что геном бактерии настолько велик, потому что существует более 500 000 копий одних и тех же участков ДНК. Фабрики по производству белка, называемые рибосомами, также находились внутри заполненного ДНК мешочка, что, вероятно, делало перевод кода гена в белок более эффективным.
Этот наполненный водой мешочек прижимает всё содержимое клетки к её внешнему краю, что может помочь необходимым для жизнедеятельности молекулам, легче диффундировать в клетку, в то время как токсины легко выводятся наружу.
Большая питающаяся серой бактерия рода Thiomargarita несёт такой же наполненный водой мешочек, и, основываясь на этом сходстве, а также на генетическом анализе, исследователи пришли к выводу, что открытая бактерия может принадлежать к тому же роду. Они предложили назвать огромный микроб T. magnifica.
Огромная бактерия «может быть недостающим звеном в эволюции сложных клеток,» – сказал Science Кадзухиро Такемото, вычислительный биолог из Технологического института Кюсю.
синтез из более короткой и более длинной версии
https://www.livescience.com/biggest-bacterium-ever-discovered-complex
редактура и адаптация Дмитрий Бобров
