Thiomargarita magnifica, i batteri più grandi si sono evoluti per acquisire complessità, diventando delle cellule eucariotiche. Questo sembra sfidare l'idea tradizionale di un procariota.
Era il 2009 quando gli scienziati hanno avuto uno strano incontro con la diversità microbica che esiste in natura. Mentre cercava simbionti ossidanti lo zolfo nei sedimenti di mangrovie ricchi di zolfo in Guandeloupe, un gruppo di isole nel Mar dei Caraibi meridionali, il gruppo di ricerca si è imbattuto in alcuni filamenti bianchi attaccati ai sedimenti. Erano grandi e ricchi di filamenti, quindi il ricercatore inizialmente pensò che fossero un eucariote, alcuni filamentosi sconosciuti funghi. Tuttavia, studi al microscopio hanno indicato che si trattava di singole cellule, alcuni microbi "macro" ossidanti lo zolfo. Se fossero funghi, la tipizzazione filogenetica dovrebbe rivelare la sequenza del gene 18S rRNA (un marcatore per eucariota). Tuttavia, il sequenziamento del gene ha rivelato la presenza del marcatore procariotico 16S rRNA, il che implica che il campione fosse un batterio, un membro del genere Thiomargarita. È stato nominato Magnifica tiomargarite (magnifica perché sembrava magnifica).
Ecco come i batteri T. Magnifica è stato scoperto nel lontano 2009 ma la struttura cellulare dettagliata e le relative informazioni non erano disponibili fino a tempi molto recenti, quando un documento intitolato ''Un batterio lungo un centimetro con DNA contenuto in organelli metabolicamente attivi e legati alla membrana'' di Volland et al è stato pubblicato il 23 giugno 2022 (la versione preprint è stata pubblicata il 22 febbraio 2022).
Secondo questo studio, Tio Margherita Magnifica è una singola cellula batterica lunga un centimetro. a differenza della maggior parte dei batteri la cui lunghezza è di circa 2 micrometri (alcuni batteri possono arrivare fino a 750 micrometri), la lunghezza media delle cellule di Magnifica tiomargarite è maggiore di 9000 micrometri. Questo li rende il più grande batterio conosciuto. Ovviamente, è chiaramente visibile ad occhio nudo. La dimensione cellulare di questo ordine è altamente insolita per i procarioti.
Ulteriormente, T. Magnifica Il DNA è contenuto in un nuovo tipo di organello cellulare batterico legato alla membrana. Ciò è significativo perché l'imballaggio di DNA all'interno di un compartimento legato alla membrana nella cellula è considerata una caratteristica importante di eucarioti. Gli autori hanno proposto il nome pipino per questo organello cellulare batterico contenente materiale genetico. Anche, T. Magnifica mostrano un alto livello di poliploidia con un grande genoma. Di solito, i procarioti non hanno organelli interni legati alla membrana all'interno della cellula e hanno una piccola quantità di materiale genetico. Inoltre non mostrano ciclo di sviluppo dimorfico che T. Magnifica fa.
I procarioti (batteri e archei) di solito sono piccoli organismi unicellulari. Mancano di un nucleo ben definito e di altri organelli nelle cellule. Hanno una struttura relativamente semplice. Come risulta dalle caratteristiche sopra riportate, T.magnifica sembra essersi evoluto fino ad acquisire un elevato livello di complessità diventando di a eucariotica cellula. Ciò sembra sfidare l'idea tradizionale di procariota.
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Riferimenti:
- Volland JM, et al 2022. Un batterio lungo un centimetro con DNA contenuto in organelli metabolicamente attivi e legati alla membrana. SCIENZA. Pubblicato il 23 giugno 2022. Vol 376, Numero 6600 pp. 1453-1458. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Preprint su bioRxiv. Un batterio lungo un centimetro con DNA compartimentato in organelli legati alla membrana. Pubblicato il 18 febbraio 2022. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Berkeley Lab 2022. I batteri giganti trovati nelle mangrovie della Guadalupa sfidano i concetti tradizionali. Comunicato stampa Relazioni con i media (510) 486-5183. 23 giugno 2022. Disponibile online all'indirizzo https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
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(Riconoscimento: Prof K. Vasdev per il prezioso contributo sulla caratterizzazione filogenetica dei batteri)
