根據定義,微生物的個(gè)體小到肉眼無(wú)法可見(jiàn)。但據《科學(xué)》雜志近日報道,科學(xué)家們發(fā)現了一種無(wú)需借助顯微鏡就可用肉眼看到的、有史以來(lái)最大的細菌——華麗硫珠菌(Thiomargarita magnifica),它可長(cháng)到2厘米,形如一根細繩,相當于花生或蒼蠅的大小,比許多其他微生物大5000倍。
研究人員表示,這一潛伏在加勒比海格蘭德特雷紅樹(shù)林中的微生物,將我們認為的細菌大小上限提高了10倍。
研究人員一直將生命分為兩類(lèi):原核生物和真核生物,前者包括細菌和被稱(chēng)為古菌的單細胞微生物,后者包括從酵母到人類(lèi)在內的各種形式多細胞生命。原核生物具有自由漂浮的DNA,而真核生物則將它們的DNA包裹在細胞核中。真核生物還將各種細胞功能劃分為稱(chēng)為細胞器的囊泡,并能將分子從一個(gè)隔間移動(dòng)到另一個(gè)隔間——這是原核生物無(wú)法做到的。
但是,此次新發(fā)現的微生物模糊了原核生物和真核生物之間的界限:它是第一個(gè)、也是唯一一個(gè)被發(fā)現以真核生物的方式在膜結合的細胞器中明確分離其遺傳物質(zhì)的細菌。
據發(fā)布在預印本數據庫bioRxiv的相關(guān)論文,與大多數細菌不同,這種單細胞生物體包含兩個(gè)膜囊,其中一個(gè)包含所有DNA,其DNA不是在細胞內自由漂浮,而是全部包裹在這個(gè)膜囊中;另一個(gè)囊中充滿(mǎn)了水,占其總體積的73%,有助于保持細菌的細胞內容物緊貼外細胞壁,以便它需要的分子進(jìn)出。這些囊被稱(chēng)為“pepins”,這個(gè)名字來(lái)自水果的核。
此外,研究人員對內部的DNA進(jìn)行測序發(fā)現,其基因組非常龐大,有1100萬(wàn)個(gè)堿基,其中包含約11000個(gè)可清晰區分的基因。通常,細菌基因組平均大約有400萬(wàn)個(gè)堿基和大約3900個(gè)基因。
稱(chēng)為核糖體的蛋白質(zhì)生產(chǎn)工廠(chǎng)也位于充滿(mǎn)DNA的囊內,這可能使基因編碼轉化為蛋白質(zhì)的效率更高。日本九州工業(yè)大學(xué)計算生物學(xué)家竹本和弘表示,這種細菌不僅顛覆了人們關(guān)于微生物可變得多么龐大和復雜的觀(guān)念,還“可能是復雜細胞進(jìn)化過(guò)程中缺失的一環(huán)”。
大約10年前,法屬安德列斯大學(xué)海洋生物學(xué)家?jiàn)W利維爾·格羅斯在當地一片沼澤中偶然發(fā)現了這種奇怪的生物,它們在腐爛的紅樹(shù)林樹(shù)葉表面生長(cháng)。經(jīng)過(guò)5年的研究,他和同事才發(fā)現這些有機體實(shí)際上是一種細菌。(科技日報實(shí)習記者 張佳欣)
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