De grootste bacterie is gevonden. Het is wimper-lengte en als niets dat we hebben gezien

Een gigantische bacterie die is gevonden in een mangrovemoeras in het Caribisch gebied is verreweg de grootste die ooit is gevonden, en nu denken wetenschappers dat ze erachter zijn gekomen hoe het tot zo’n enorme omvang is gegroeid.

Deze bacteriesoort, Thiomargarita magnifica, is 5.000 keer groter dan de meeste bacteriën en 50 keer groter dan alle andere bekende gigantische bacteriën. (De naam Magnifica verwijst naar het Latijnse woord voor ‘groot’ en het Franse woord ‘magnifique’.)

“Om het in context te plaatsen, zou het zijn alsof een mens een ander mens ontmoet die zo groot is als de Mount Everest”, zei de in Californië woonachtige marien bioloog. Jean-Marie Volland wie de hoofdauteur van de studie was.

De centimeter-lange T. prachtig werd in 2009 ontdekt op een van de weelderige, groene eilanden van Guadeloupe.

Grafiek weergegeven: T. prachtig schalen. (Volland) et al., Wetenschap2022)

Op het moment van de ontdekking was professor in de mariene biologie Olivier Gros op zoek naar bacteriën die zwavel gebruikten om energie op te wekken.

Hij zag echter iets heel vreemds toen hij zijn monster moeraswater in een petrischaaltje gooide. Dunne, ‘vermicelli-achtige’ draadjes die met het blote oog zichtbaar zijn, dreven boven de bladeren en het vuil.

“Toen ik ze zag, dacht ik, ‘vreemd’,” zei hij. “In het begin dacht ik dat het gewoon iets merkwaardigs was, wat witte filamenten die aan iets in het sediment als een blad moesten worden vastgemaakt.”

Meer dan een decennium later hebben verschillende onderzoekers door microscopen gekeken om de vreemde kleine prokaryoten te onderzoeken.

Het ongewone organisme is gepord en geprikkeld met behulp van fluorescentie, röntgenstralen, elektronenmicroscopie en genoomsequencing, zodat wetenschappers konden bevestigen dat het in feite een gigantische eencellige bacterie was.

Hun bevindingen rapporteren in Wetenschap vandaag heeft het team verschillende merkwaardige mechanismen onthuld die kunnen verklaren hoe de logge bacteriën de grenzen verleggen van wat theoretisch mogelijk is in termen van grootte.

In tegenstelling tot grotere, meercellige organismen – eukaryoten zoals wij die door membraan ingesloten organellen in hun cellen hebben zoals de kern – behoren bacteriën tot een groep organismen die prokaryoten worden genoemd, waarvan traditioneel wordt aangenomen dat het “niet-gecompartimenteerde zakken met enzymen” zijn zonder interne membranen om af te scheiden genetisch materiaal.

T. prachtig gaat tegen die trend in door interne membranen te hebben om DNA en ribosomen op te slaan.

De onderzoekers besloten deze kleine bacteriële organellen ‘pepinen’ te noemen (een verwijzing naar de kleine zaadjes in fruit zoals watermeloen of kiwi).

“Omdat het zijn genetisch materiaal scheidt in membraangebonden organellen, T. prachtig daagt ons concept van een bacteriële cel uit’, schrijven de auteurs van het onderzoek.

Net zo T. prachtig heeft meer interne membranen om mee te spelen, het kan de eiwitmachines verdelen die de energievaluta van cellen maken, ATP (adenosinetrifosfaat).

Andere bacteriën hebben geen interne membranen, dus de enige plaats om ATP-genererende machines (ATP-synthase) te plaatsen, is in de celenvelop die het hele organisme inkapselt.

Omdat het moeilijk is om deze energie ver te transporteren, beperkt deze beperking de grootte van de meeste bacteriecellen.

Een andere beperking bij de meeste bacteriën is dat ze in volume moeten kunnen verdubbelen, zodat ze zich in tweeën kunnen splitsen om zich voort te planten.

In tegenstelling tot andere bacteriën, T. prachtig maakt eenvoudig een klein deel van zichzelf los om een ​​dochtercel te creëren, waardoor deze beperking wordt overwonnen.

T. magnifica hals een veel groter genoom dan andere bacteriën – 11.788 genen vergeleken met 3.935 genen voor de gemiddelde prokaryoot.

Een genetische analyse onthulde een reeks genen voor zwaveloxidatie en koolstoffixatie, wat suggereert dat: T. prachtig vertrouwt op chemoautotrofie (het oogst energie door de oxidatie van chemicaliën).

Hoewel “bevestigingsbias gerelateerd aan virale grootte de ontdekking van gigantische virussen meer dan een eeuw heeft voorkomen”, kunnen er andere gigantische bacteriën zijn die zich “in het volle zicht verbergen”, concludeerden de auteurs.

Dit artikel is gepubliceerd in Wetenschap.

.

Leave a Comment