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新发现的巨型细菌挑战了以前的生物学认识

(纳闻记者孙寒霏报导)

研究人员发现了一种新的细菌,它长几毫米,肉眼可见,挑战了以前的认识,即需要显微镜才能看到细菌。

“它比大多数细菌大 5000 倍。 把它放在上下文中,就像一个人遇到另一个像珠穆朗玛峰一样高的人,“其中一位作者让-玛丽·沃兰博士在该研究的媒体发布中说。

这种名为Thiomargarita magnifica的新物种长约一厘米(9.66毫米),细而细,像粉丝。 这种细菌比大多数细菌大 5,000 倍,比所有其他已知的巨型细菌大 50 倍。

照片 在这张未注明日期的讲义图片中,可以看到来自加勒比海的法国群岛瓜德罗普岛的 Thiomargarita magnifica 细菌的细丝。 美国能源部联合基因组研究所、劳伦斯伯克利国家实验室、复杂系统研究实验室和安的列斯大学的研究人员在红树林中发现了一种由比其他细菌大 5000 倍的单细胞组成的细菌。 (Jean-Marie Volland/美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室/路透社讲义)

除了挑战细菌是只能用显微镜才能看到的微生物的先入之见之外,研究人员还发现它具有以前认为只存在于复杂生物体中的特征。

对 T. magnifica 的检查发现,这种细菌的 DNA 不像在其他细菌中那样在细胞中自由漂浮。 相反,它的遗传物质被包裹在带有膜的结构中——以前认为这种特征只存在于更复杂的生物体(如动物和植物)的细胞中。

生物学目前将细胞分为两种类型。 原核生物和真核生物。 真核生物在复杂的多细胞生物(例如人类和植物)中构成细胞,细胞内部由膜分隔。

细菌是原核生物。 先前发现的细菌在细胞内没有膜,DNA和其他成分在细胞质中自由漂浮,根本没有细胞切片。

“因为它在膜结合的细胞器(细胞结构)中分离其遗传物质,T. magnifica 挑战了我们对细菌细胞的概念,”该研究的作者写道。

然而,由于细菌的核糖体(一种用于制造蛋白质的细胞结构)是由 16s 基因制成的,就像所有原核生物一样,而不是具有由 18s 基因制成的核糖体的真核生物,科学家们确定它仍然是一种原核生物,因此细菌。

关于细菌“珠穆朗玛峰”大小的推测

这种细菌最初是由 Olivier Gros 博士于 2009 年在寻找可以代谢红树林中的硫的微生物时发现的。

“当我看到它们时,我想,’奇怪’,”格罗斯在研究的媒体发布中说。

“一开始我以为这只是一种奇怪的东西,一些白色的细丝需要像叶子一样附着在沉积物中的某些东西上。”

然而,随后的检查发现,这些“白丝”并非由许多细胞组成,而是每一个都是单细胞生物。

推测为什么细菌会长得如此之大,作者认为细菌中额外的膜为生物体提供了额外的优势,使其能够更有效地进行某些生化途径,使其生长到相对巨大的大小。

此外,作者认为 T. magnifica 的基因组要大得多,与普通原核生物相比,基因数量大约是普通原核生物的 4 倍,这也可能导致其大小。

考虑到科学偏见意味着巨型病毒(比大多数病毒大得多、大小与某些细菌相当的病毒)需要“一个多世纪”才能被发现,作者得出的结论是,他们的研究“表明更大且更复杂细菌可能隐藏在明显的视线中。”

在一张未注明日期的宣传图片中,瓜德罗普岛的红树林是加勒比地区的一个法国群岛,在那里发现了异常大的细菌 Thiomargarita magnifica。  (Hugo Bret/美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室/路透社讲义)