Bilim adamları, çalışmak için çok büyük olması gereken bakterilerin keşfiyle şaşkına döndüler.


Karayipler’de bir mangrov ziyaret ettiğinizi ve Everest Dağı kadar uzun bir insan keşfettiğinizi hayal edin.

Deniz biyoloğunun başına böyle bir şey geldi Jean-Marie Volland – bir insan yerine dev bir bakteri türüne rastladı.

Aslında, “dev” yetersiz bir ifade olabilir. Volland’ın bulduğu uzun, lifli mikroplar, tüm gezegendeki ekosistemlerde hayati bir rol oynayan tipik mikroskobik bakterilerden 5.000 kat daha büyüktür.

Yeni keşfedilen tür o kadar büyük ki çıplak gözle kolayca görülebiliyor. Bazı örneklerin uzunluğu 2 santimetreye kadar, yani bir ABD kuruşunun çapı kadardır.

Daha önce, dünyanın en büyük bakterisi ünvanı, meyve sineği gözü büyüklüğünde bir mikroba aitti.

Yeni rekortmen, tarif Perşembe günü Science dergisinde, ince, saç benzeri filamentlere benziyor. Onu keşfedenler o kadar muhteşem olduğunu düşündüler ki adını verdiler. büyük tiyomargarita.

Buluntu, bakterilerin mikroskobik olduğu fikrini yıkmanın ötesinde, gezegenimizdeki yaşamın doğası hakkında uzun süredir devam eden fikirlere meydan okuyor.

Bakteriler ilk olarak 2009 yılında Fransız Batı Hint Adaları ve Guyana Üniversitesi’nde biyolog olan Olivier Gros tarafından Karayipler’deki bir Fransız ada grubu olan Guadeloupe’de sualtı örnekleri toplarken tespit edildi.

Bir su kütlesinin yanında mangrovlar

Bilim adamlarının dev bir tek hücreli bakteri keşfettiği Guadeloupe’deki mangrovların ortasındaki örnekleme alanlarından biri.

(Olivier Gros / Fransız Batı Hint Adaları ve Guyanası Üniversitesi)

“Mangrov ağaçlarının batık yapraklarına bağlı uzun, beyaz iplikler fark ettim” dedi. “Boyutları göz önüne alındığında, onların tek hücreli bakteri olduklarını asla düşünmedim.”

Bununla birlikte, mikroskobik görüntüleme ve DNA dizilimini içeren yıllarca süren takip çalışmaları, Gros ve işbirlikçilerini filamentlerin bir üyesi olduğuna ikna etti. tiyomargarita bakteri cinsi.

T. büyü kükürt yiyicilerdir. Mangrov köklerinde sıkışan çürüyen organik madde, çoğu hayvan için zehirli olan büyük miktarlarda kötü kokulu kükürt içeren bileşikler salmaktadır. Ancak bu bakteriler, kemosentez olarak bilinen bir süreçte enerji üretmek için sülfürleri yutar.

“Çevre koşulları tamamen uygun olmadığında nasıl geçiminizi sağlayabileceğinize dair küçük hileler”, kükürt yiyicilerin boyutlarının sınırlarını zorlamalarını sağlar, dedi. Victoria YetimCaltech’te çalışmaya dahil olmayan bir mikrobiyal ekolojist olan Dr.

Bu bakterilerin neden devasa boyutlara ulaştığı hâlâ tartışılıyor, ancak bilim adamlarının birkaç fikri var. santimetre uzunluğundaki filamentler T. büyü daha yüksek sulara ulaşmasına ve daha fazla oksijenin olduğu yerden sülfürün daha bol olduğu yerlere köprü kurarak kimyasal gradyanlardan faydalanmasına yardımcı olabilir.

Diğer bir avantaj ise yırtıcı hayvanlardan kaçmaktır – hiç kimse bir havuzdaki en büyük balığı yiyemez.

Gros, bakterilerin mangrovlarda bol olmadığını söyledi. Bununla birlikte, araştırmacıların şimdiye kadar üzerinde çalıştığı vahşi yakalanmış örnekler şaşırtıcı derecede güçlü ve dirençliydi.

Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’nda deniz biyoloğu olan ve Science dergisindeki makalenin başyazarı Volland, “İlk defa bir cımbızla bakterilerle oynama fırsatı buldum” dedi. Bir sonraki adım, onları bir laboratuarda kültürlemek olduğunu söyledi.

Bir Thiomargarita magnifica bakteri hücresinin bir filamenti.

A büyük tiyomargarita Mikroskop altında görülen bakteri hücresi.

(Associated Press aracılığıyla Jean-Marie Volland / Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı)

Normalden binlerce kat daha büyük bir bakteri hücresini korumak, lojistik bir kabustur.

Mikroskobik olmak difüzyonu, bakterilerin tek hücreli gövdelerinde molekülleri taşıma ve çevreleriyle besin ve atık alışverişi yapma şeklini kolaylaştırır. Difüzyon yavaş bir süreçtir ve bir bakteri büyüklüğündedir. T. büyü Eşyaları hareket ettirmek ve biyokimyasını durma noktasına getirmek için birkaç saate ihtiyacı olacaktı.

T. büyü silindirik gövdesinin tam ortasına büyük bir koful (esas olarak nefes almasına yardımcı olan bir tüplü nitrat tüpü tankı) yerleştirerek bu sorunu ortadan kaldırır. Bu vakuol, hücrenin temel proteinlerini, şekerlerini ve metabolitlerini hücre zarına doğru iterek difüzyonu kolaylaştırır.

Bir bakteri hücresinin çalıştırma talimatları, onun genetik materyali olan DNA’da saklanır. Sıradan bakterilerde, bu DNA hücrenin sınırları içinde serbestçe yüzer.

T. büyüfakat, DNA’sını, her biri zarla çevrili küçük bir bölmede saklanan çok sayıda kopya halinde paketleyen yeni makineler geliştirdi. Bilim adamları, karpuz gibi meyvelerde bulunan çok sayıda küçük tohum veya tırtıldan sonra bu yeni tür bakteri organelini pepin olarak adlandırdı. boyunca dağıtılan binlerce pepin T. büyü genetik materyali için güvenli depolama birimleri olarak hareket eder ve hücre aktiviteleri için yerel kontrol merkezleri sağlar.

“Hücrenin üst veya alt ucunda meydana gelen bir şeye tepki olarak protein üretmek istiyorsanız, yakınlarda genomun başka bir kopyasının bulunması daha iyi olabilir” dedi. Jonathan EisenUC Davis’te çalışmaya dahil olmayan bir mikrobiyolog.

Şimdiye kadar, bir hücrenin DNA’sının, bir avokado tohumu gibi, zara bağlı bir çekirdeğin içinde paketlenmesinin, kesinlikle daha karmaşık, çok hücreli organizmaların hücreleriyle sınırlı olduğu düşünülüyordu.

“Bu yapar T. büyü Volland, daha yüksek bir karmaşıklık düzeyi geliştiren büyüleyici bir bakteri örneği” dedi.

Muazzam boyutuna rağmen, bilim adamları bunun olası olmadığını düşünüyorlar. T. büyü bakteri dünyasının devleridir. Bunun yerine, keşfi, laboratuvarda incelenen dar mikrop yelpazesini ve vahşi doğada henüz görülmemiş mikrobiyal yaşamın sonsuz çeşitliliğini vurgular.

Eisen, “İnsanlara rutin olarak bakterilerin ilkel olmadığını hatırlatıyorum – onlar da bizim kadar evrimleştiler” dedi. “Aramaya devam edersek, daha fazla istisna bulacağız.”




Kaynak : https://www.latimes.com/science/story/2022-06-23/scientists-baffled-by-discovery-of-bacteria-that-ought-to-be-too-big-to-function

Yorum yapın

SMM Panel