Ez a világ legnagyobb baktériuma

A mikrobáknak, amint azt a nevük is sejteti, egyik fő jellemzőjük a mikroszkopikus méret. Azonban egy nemrégiben felfedezett, karibi mangrove-erdőkben élő baktérium minden eddigi rekordot túlszárnyal: cérnaszerűen megnyúlt sejtje ötezerszer nagyobbra nőtt, mint a legtöbb mikrobáé, és átlagos testhossza eléri az 1 centit, számolt be a Science.

A Thiomargarita magnifica nevet kapott egysejtű, amely az eddigi rekorder, a tizedmilliméteres nagyságú T. namibiensis közeli rokona, szabad szemmel is jól látható. A T. magnifica így nagyobb, mint egy muslica, vagy a biológiai kísérletekben oly sokat használt fonálférgek.

Az óriásbaktériumnak azonban nem ez a legérdekesebb tulajdonsága, hanem az, hogy átmenetet képezhet a sejtmag nélküli (prokarióta) és a sejtmaggal rendelkező (eukarióta) sejtek közt. A prokarióta baktériumoknak nincsen elkülönült, hártyával határolt sejtmagjuk, így az örökítőanyaguk nagyjából egy összegabalyodott gombolyagként található meg, s emellett hiányoznak belőlük a sejtszervecskék is, mint például a mitokondrium, vagy a színtestek. A felfedezett rekorder azonban nemcsak testméretében, de genomja méretében is kiemelkedő, ráadásul az örökítőanyagát membrán védi.

Méret összehasonlítás a T. magnifica és más élőlények közt. Az óriásbaktérium szálacskáinak végén az utódsejtek láthatóak, amelyek még nem váltak le róla. FORRÁS: BIORXIV

Az óriásbaktérium szálait mintegy 10 éve pillantotta meg a Francia-Antillák Egyetemének kutatója, Olivier Gros egy mangrove-erdő vizébe hullott, bomlásban lévő leveleken, azonban csak kb. 5 évvel később állapították meg, hogy a fonálszerű élőlény egysejtű, amikor Gros egyik tanítványa, Jean-Marie Volland nekilátott megvizsgálni. Eközben derült ki, hogy egyetlen sejtből áll az élőlény, ráadásul e sejten belül külön membrán határolja a sejt DNS-ét. Ez azt jelenti, hogy a korábban két teljesen különálló ágként meghatározott prokarióta és eukarióta lények nem is állnak olyan távol egymástól, mint hittük. A T. magnifica sejtjében még egy membrán határolta rész is található, ez jelenti számára azt a lehetőséget, hogy ilyen gigantikus méretűvé válhat.

Meet Thiomargarita magnifica – the 2cm long bacteria!!#microbiology #bacteria https://t.co/HCWnZyT39j

— Molecular Biophysics Lab – IIT Hyderabad (@MBL_IITH) February 26, 2022

A baktériumok a szakemberek szerint azért aprók, alapértelmezetten, mert a táplálékuk, az oxigén, vagy épp a toxinok a sejten belül közvetlen kémiai úton választódnak ki vagy szívódnak fel, s ez csak igen nagy közelség esetében működik. A sejtmaggal rendelkező komplex sejtekben azonban különböző sejtszervecskék vannak, amelyek ellátják ezeket a feladatokat, így az eukarióta sejtek nagyobbra is nőhetnek.

Azonban 1999-ben felfedezték a Thiomargarita namibiensis nevű óriásbaktériumot, amelynek sejtjében egy membránnal határolt „zsák” van, amelyben víz és nitrát található. E zsák azt a célt szolgálja, hogy a különböző molekulákat a sejtfalhoz szorítva korlátozza azok mozgását, ám ezzel megnöveli a sejt méretét. A karibi mangrove-erdőben élő óriás sejtjében is található egy hasonló zsák, amelyben víz van, és a sejt közel háromnegyedét ez tölti ki. A kutatók szerint a legnagyobb sejt, amivel találkoztak, elérte a 2 centit, de valószínűleg ennél nagyobbra is nőne, ha nem tördelné össze például a víz áramlása.

A mikrobáról készült felvételek. FORRÁS: BIORXIV

Az óriásbaktérium genomja háromszor akkora, mint az átlag baktériumoké, mintegy 11 ezer génből áll, s a vizsgálatok szerint ez annak köszönhető, hogy a DNS egyes szakaszai félmilliószor ismétlődnek. Az pedig, hogy a genetikai anyagát a sejten belül elválasztva, külön tartalmazza, nagy fokú fejlettséget jelent.

A különleges egysejtűről készült tanulmány egyelőre csak preprintként olvasható a bioRxiv szerveren, vagyis nem került sor a folyóirati bemutatására, eddig.