Thiomargarita magnifica, as maiores bactérias evoluíram para adquirir complexidade, tornando-se células eucarióticas. Isso parece desafiar a ideia tradicional de um procarioto.
It was in 2009 when scientists had a strange encounter with microbial diversity that exists in the nature. While looking for sulfur-oxidising symbionts in sulfur-rich mangrove sediments in Guandeloupe , an island group in the southern Caribbean Sea, the research team came across some white filaments attached to sediments. They were big with lot of filaments so the researcher initially thought them to be a eukaryote, some unknown filamentous fungos. However, microscopy studies indicated they were single cells, some sulfar-oxidising, ‘macro’ microbes. If they were fungi then phylogenetic typing should reveal 18S rRNA gene sequence (a marker for eucarioto). No entanto, o sequenciamento genético revelou a presença do marcador procarioto 16S rRNA, o que implica que a amostra era uma bactéria, membro do gênero Thiomargarita. Foi nomeado thiomargarita magnifica (magnifica porque parecia magnífico).
É assim que as bactérias T. magnifica foi descoberto em 2009, mas a estrutura celular detalhada e as informações relacionadas não estavam disponíveis até muito recentemente, quando um artigo intitulado ''Uma bactéria de um centímetro de comprimento com DNA contido em organelas ligadas à membrana metabolicamente ativas'' por Volland et al foi publicado em 23 de junho de 2022 (a versão de pré-impressão foi publicada em 22 de fevereiro de 2022).
De acordo com este estudo, Tiomargarita magnifica é uma célula bacteriana única de um centímetro de comprimento. ao contrário da maioria das bactérias cujo comprimento é de cerca de 2 micrômetros (algumas bactérias podem ter até 750 micrômetros), o comprimento médio da célula de thiomargarita magnifica é superior a 9000 micrômetros. Isso os torna a maior bactéria conhecida. Obviamente, é claramente visível a olho nu. O tamanho da célula desta ordem é altamente atípico de procariontes.
Além disso, T. magnifica DNA is contained in a novel type of membrane-bound bacterial cell organelle. This is significant because the packing of DNA inside a membrane-bound compartment in the cell is considered to be important feature of eucariotos. Os autores propuseram o nome pepina para esta organela de células bacterianas contendo material genético. Também, T. magnifica exibem alto nível de poliploidia com um grande genoma. Normalmente, os procariontes não possuem organelas internas ligadas à membrana dentro da célula e possuem pequena quantidade de material genético. Eles também não apresentam ciclo de desenvolvimento dimórfico que T. magnifica faz.
Os procariontes (bactérias e archaea) geralmente são pequenos organismos unicelulares. Eles não têm núcleo bem definido e outras organelas nas células. Eles têm estrutura relativamente simples. Como é evidente a partir dos recursos relatados acima, T. magnifica seems to have evolved to acquire high level of complexity becoming of a eucariótico cell. This seems to challenge the traditional idea of prokaryote.
***
Referências:
- Volland JM, et al 2022. Uma bactéria de um centímetro de comprimento com DNA contido em organelas ligadas a membranas metabolicamente ativas. CIÊNCIA. Publicado em 23 de junho de 2022. Vol 376, Edição 6600 pp. 1453-1458. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb3634 (Pré-impressão em bioRxiv. Uma bactéria de um centímetro de comprimento com DNA compartimentado em organelas ligadas à membrana. Publicado em 18 de fevereiro de 2022. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423)
- Berkeley Lab 2022. Bactérias gigantes encontradas nos manguezais de Guadalupe desafiam os conceitos tradicionais. Comunicado à imprensa Relações com a mídia (510) 486-5183. 23 de junho de 2022. Disponível online em https://newscenter.lbl.gov/2022/06/23/giant-bacteria-found-in-guadeloupe-mangroves-challenge-traditional-concepts/
***
(Agradecimento: Prof. K. Vasdev pela valiosa contribuição na caracterização filogenética de bactérias)
