Hluboko v karibských mangrovech objevili vědci bakterii zvanou Thiovulum imperiosus, která organizuje svou DNA způsobem, který dosud nikdo neviděl. Tento objev zpochybňuje zažité představy o jednoduchosti bakterií a naznačuje, že mikrobiální svět obsahuje mnohem složitější, než se dříve myslelo.
Úžasná buněčná struktura
Po celá desetiletí popisovaly učebnice bakterie jako relativně nekomplikované organismy s DNA volně plovoucí uvnitř buněk. T. imperiosus porušuje tento vzorec. Vědci zjistili, že tento obří mikroorganismus – viditelný pouhým okem jako drobná tečka – obaluje svůj genetický materiál v membránově vázaných kompartmentech po obvodu buňky. Jedná se o zásadně odlišný přístup k organizaci DNA než u téměř všech ostatních známých bakterií.
Tým vedený mořským mikrobiologem Jean-Marie Vollandem z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře narazil na T. imperiosus při studiu biologické rozmanitosti mangrovových ekosystémů na Guadeloupe. Tyto bažiny bohaté na síru, přestože páchnou, skrývají obrovské množství neprobádaných forem života, včetně této pozoruhodné bakterie.
Jak se tvoří oddíly
Pomocí pokročilých mikroskopických technik objevil Vollandův tým uvnitř T velký prázdný prostor. imperiosus, s konvexními oddíly lemujícími vnitřní okraj buňky. Uvnitř těchto kapes jsou DNA a buněčné složky pevně stlačeny k sobě, doslova přitlačeny k buněčným stěnám. Vizuálně to připomíná balónek uvnitř jiného balónku, přičemž vnitřní balónek je vysoce stlačený.
Toto není ojedinělý případ. Vollandův tým již dříve identifikoval jinou obří bakterii, Thiomargarita magnifica, s odlišnou, ale stejně neobvyklou metodou kompartmentalizace DNA: pravidelně rozmístěné vezikuly obsahující její genetický materiál. Opakovaná zjištění naznačují, že tento typ buněčné organizace může být častější u velkých bakterií, než se dříve myslelo.
Důsledky a budoucí výzkum
Zahájení T. imperiosus a T. magnifica vyvolává důležité otázky o evoluci bakterií a limitech mikrobiální složitosti. Pokud si tyto velké bakterie vyvinuly tak složitou organizaci DNA, naznačuje to, že bakteriální svět se může hemžit životem plným neprobádaných struktur a funkcí.
„Myslím, že v bakteriálním světě je skryto mnoho složitostí, které jsme dosud neodhalili,“ říká Volland.
Tento objev zdůrazňuje potřebu dalšího studia nedostatečně prostudovaných ekosystémů, jako jsou mangrovové bažiny, kde biologická rozmanitost zůstává z velké části neznámá. Běžný pohled na bakterie jako na jednoduché organismy se přehodnocuje a otevírá cestu k hlubšímu pochopení života na jeho nejzákladnější úrovni.
