Thiomargarita magnifica, die größten Bakterien, haben sich entwickelt, um Komplexität zu erlangen und aus eukaryotischen Zellen zu werden. Dies scheint die traditionelle Vorstellung eines Prokaryoten in Frage zu stellen.
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 Pilze. 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 Eukaryot). Die Gensequenzierung ergab jedoch das Vorhandensein von Prokaryoten-Marker-16S-rRNA, was darauf hindeutet, dass es sich bei der Probe um ein Bakterium handelte, ein Mitglied der Gattung Thiomargarita. Es wurde benannt Prächtiger Thiomargarit (magnifica, weil es großartig aussah).
So funktionieren die Bakterien T. Magnifica wurde vor langer Zeit im Jahr 2009 entdeckt, aber die detaillierte Zellstruktur und die damit verbundenen Informationen waren bis vor kurzem nicht verfügbar, als ein Artikel mit dem Titel „Ein zentimeterlanges Bakterium mit DNA, die in stoffwechselaktiven, membrangebundenen Organellen enthalten ist“ von Volland et al wurde am 23. Juni 2022 veröffentlicht (die Vorabversion wurde am 22. Februar 2022 veröffentlicht).
Laut dieser Studie Thiomargarita Magnifica ist eine zentimeterlange, einzelne Bakterienzelle. Im Gegensatz zu den meisten Bakterien, deren Länge etwa 2 Mikrometer beträgt (einige Bakterien können bis zu 750 Mikrometer lang sein), beträgt die durchschnittliche Zelllänge ca Prächtiger Thiomargarit größer als 9000 Mikrometer ist. Damit sind sie das größte bekannte Bakterium. Offensichtlich ist es mit bloßem Auge gut sichtbar. Eine Zellgröße dieser Größenordnung ist für Prokaryoten höchst uncharakteristisch.
Ferner T. Magnifica DNA is contained in a novel type of membrane-bound bacterial cell organelle. This is significant because the packing of DNA inside a membrane-bound compartment in the cell is considered to be important feature of Eukaryoten. Die Autoren haben den Namen vorgeschlagen pepin für diese bakterielle Zellorganelle, die genetisches Material enthält. Ebenfalls, T. Magnifica weisen ein hohes Maß an Polyploidie mit einem großen Genom auf. Normalerweise haben Prokaryoten keine inneren membrangebundenen Organellen innerhalb der Zelle und sie haben eine geringe Menge an genetischem Material. Sie zeigen auch keinen dimorphen Entwicklungszyklus, der T. Magnifica tut.
Prokaryoten (Bakterien und Archaeen) sind normalerweise kleine, einzellige Organismen. Ihnen fehlt ein gut definierter Zellkern und andere Organellen in den Zellen. Sie haben eine relativ einfache Struktur. Wie aus den oben genannten gemeldeten Merkmalen hervorgeht, T. magnifica seems to have evolved to acquire high level of complexity becoming of a eukaryotisch cell. This seems to challenge the traditional idea of prokaryote.
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References:
- Volland JM, et al 2022. Ein zentimeterlanges Bakterium mit DNA, die in stoffwechselaktiven, membrangebundenen Organellen enthalten ist. WISSENSCHAFT. Veröffentlicht am 23. Juni 2022. Band 376, Ausgabe 6600, S. 1453-1458. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Vorabdruck bei bioRxiv. Ein Zentimeter langes Bakterium mit DNA, die in membrangebundenen Organellen kompartimentiert ist. Gepostet am 18. Februar 2022. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Berkeley Lab 2022. Riesige Bakterien, die in den Mangroven von Guadeloupe gefunden wurden, fordern traditionelle Konzepte heraus. Pressemitteilung Media Relations (510) 486-5183. 23. Juni 2022. Online verfügbar unter https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
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(Danksagung: Prof. K. Vasdev für den wertvollen Beitrag zur phylogenetischen Charakterisierung von Bakterien)
