Głęboko w karaibskich namorzynach naukowcy odkryli bakterię o nazwie Thiovulum imperiosus, która organizuje swoje DNA w sposób nigdy wcześniej nie widziany. Odkrycie to podważa długo utrzymywane poglądy na temat prostoty bakterii i sugeruje, że świat drobnoustrojów jest znacznie bardziej złożony, niż wcześniej sądzono.
Niesamowita struktura komórkowa
Przez dziesięciolecia podręczniki opisywały bakterie jako stosunkowo nieskomplikowane organizmy z DNA swobodnie unoszącym się w komórkach. T. imperiosus przełamuje ten schemat. Naukowcy odkryli, że ten gigantyczny mikroorganizm – widoczny gołym okiem jako maleńka kropka – otacza swój materiał genetyczny w przedziałach związanych z błoną na obwodzie komórki. Jest to zasadniczo odmienne podejście do organizacji DNA niż w przypadku prawie wszystkich innych znanych bakterii.
Zespół kierowany przez mikrobiologa morskiego Jean-Marie Vollanda z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara natknął się na T. imperiosus podczas badania różnorodności biologicznej ekosystemów namorzynowych Gwadelupy. Te bogate w siarkę bagna, choć cuchnące, skrywają szeroką gamę niezbadanych form życia, w tym tę niezwykłą bakterię.
Jak powstają przedziały
Korzystając z zaawansowanych technik mikroskopowych, zespół Vollanda odkrył dużą pustą przestrzeń wewnątrz T. imperiosus, z wypukłymi przegródkami wyścielającymi wewnętrzną krawędź komórki. Wewnątrz tych kieszeni DNA i składniki komórkowe są ściśle ze sobą ściśnięte, dosłownie dociskane do ścian komórkowych. Wizualnie przypomina balon wewnątrz innego balonu, przy czym balon wewnętrzny jest silnie ściśnięty.
To nie jest odosobniony przypadek. Zespół Vollanda zidentyfikował wcześniej inną gigantyczną bakterię Thiomargarita magnifica, stosującą inną, ale równie niezwykłą metodę podziału DNA na przedziały: regularnie rozmieszczone pęcherzyki zawierające jej materiał genetyczny. Powtarzające się odkrycia sugerują, że ten typ organizacji komórkowej może występować częściej u dużych bakterii, niż wcześniej sądzono.
Implikacje i przyszłe badania
Otwarcie T. imperiosus i T. magnifica rodzi ważne pytania dotyczące ewolucji bakterii i granic złożoności drobnoustrojów. Jeśli te duże bakterie wyewoluowały tak złożoną organizację DNA, sugeruje to, że świat bakterii może tętnić życiem, pełnym niezbadanych struktur i funkcji.
„Myślę, że w świecie bakterii kryje się wiele złożoności, których jeszcze nie odkryliśmy” – mówi Volland.
Odkrycie to podkreśla potrzebę dalszych badań słabo zbadanych ekosystemów, takich jak bagna namorzynowe, gdzie różnorodność biologiczna pozostaje w dużej mierze nieznana. Na nowo rozważa się powszechny pogląd na bakterie jako proste organizmy, co otwiera drogę do głębszego zrozumienia życia na jego najbardziej podstawowym poziomie.
