Science：细菌中的珠穆朗玛峰 ! 发现已知最大细菌：长达 2 厘米，肉眼看得到！
2022/6/28 8:50:49 阅读：147 发布者：
大多数细菌物种的细胞长度约为 2 微米，其中一些最大的标本达到 750 微米。但是，是否可能存在其他以前未识别的大型细菌谱系，还不是很清楚。
2022年6月23日，美国劳伦斯伯克利国家实验室Jean-Marie Volland等人在Science 在线发表题为“A centimeter-long bacterium with DNA contained in metabolically active, membrane-bound organelles”的研究论文，该研究使用荧光、X 射线和电子显微镜结合基因组测序，对 Candidatus (Ca.) Thiomargarita magnifica 进行了表征，这是一种平均细胞长度大于 9000 微米且肉眼可见的细菌。
这些细胞比细菌细胞大小的理论极限增长了几个数量级，显示出前所未有的多倍体，超过 50 万个非常大的基因组拷贝，并且经历了染色体不对称分离成子细胞的二态生命周期。 这些特征，以及基因组物质和核糖体在由生物能量膜结合的翻译活性细胞器中的区室化，表明 Thiomargarita 谱系的复杂性增加，并挑战了细菌细胞的传统概念。
细菌和古细菌在分类学和代谢上是地球上最多样化和最丰富的生物，但只有一小部分在培养中被分离出来，我们仍然对它们的生物学一无所知。尽管大多数模型细菌和古细菌都很小，但一些有非常大的细胞，被称为巨型细菌，至少在四个门中很明显，并且细胞大小在几十甚至几百微米的范围内。例如，硫氧化性 gammaproteobacteria Thiomargarita namibiensis 的一些特殊成员已知可达 750 微米（平均大小：180 微米）。这样的巨型细菌被提出了是否可能存在其他以前未识别的大型细菌谱系的问题。在这里，该研究描述了一种来自海洋硫化环境的无柄丝状 Thiomargarita 物种，它比所有其他已知的巨型细菌大约 50 倍。多方面成像分析揭示了大量的多倍体和二态发育周期，其中基因组拷贝不对称地分离成明显分散的子细胞。
该研究表明，厘米长的 Thiomargarita 细丝代表具有遗传物质和核糖体的单个细胞，这些细胞被划分为具有代谢活性的膜结合细胞器。对五个单细胞的基因组进行测序和分析揭示了对不同细胞分裂和细胞延伸机制的见解。这些细胞特征可能使有机体生长到异常大的尺寸，并规避一些生物物理和生物能量对生长的限制。鉴于其特殊的大小，研究人员建议将此物种命名为 Thiomargarita magnifica，以下称为 Candidatus (Ca.) Thiomargarita magnifica。
Thiomargarita magnifica，是在加勒比海的小安提列斯群岛瓜德罗普岛红树林沼泽水域中的沉叶上发现的。它呈现出像粉丝面一样的白色细丝，并含有微观的硫磺颗粒，可以散射光线，使其具有珍珠般的光泽。该生物体最初是由位于瓜德罗普岛皮特尔角的法属安提列斯大学的Olivier Gros于2009年发现的。
总之，该研究使用一系列显微镜技术，观察到高度多倍体细胞，其 DNA 和核糖体在膜内分隔。这种细菌的单细胞被称为 Candidatus Thiomargarita magnifica，虽然细而呈管状，但长度超过一厘米，是迄今为止发现的最大的单细胞细菌，并挑战了细菌细胞的传统概念。https://www.science.org/doi/10.1126/science.abb3634
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