微生物顧名思義,十分微小,用顯微鏡才能看到。
但近日,一項發表于預印本網站bioRxiv的研究,報道了一種生活在加勒比海紅樹林中的新細菌,它們是微生物中的“異類”,其線狀單細胞可長到2厘米長,大小是其他微生物的5000倍。人們用肉眼即可觀察到它。
更重要的是,這個微生物中的“巨人”擁有一個龐大的基因組。該基因組并非像其他的細菌基因組那樣自由漂浮在細胞內,而是被包裹在一層膜中,這是復雜細胞才有的特征。
日本九州工業大學計算生物學家Kazuhiro Takemoto指出,除了顛覆人們對微生物可以有多大、多復雜的認知外,這種細菌“可能是復雜細胞進化中缺失的一環”。
據《科學》報道,長期以來,研究人員將生命分為原核生物(細菌等)和真核生物(酵母、人類等)兩大類。前者的DNA自由漂浮在細胞內,而后者的DNA包裹在細胞核中。真核生物具有各種功能的細胞器,能通過囊泡將分子從一個細胞器傳送到另一個細胞器,而原核生物做不到。
但新發現的細菌模糊了原核生物和真核生物之間的界限。
大約10年前,法國海洋生物學家Olivier Gros在沼澤中發現了一種奇怪的生物,它生長在受損的紅樹林葉片表面,呈細絲狀。5年后,Gros和同事才意識到這實際上是細菌。直到最近,Gros的研究生Jean-Marie Volland試圖描述該微生物特征后,他們才發現這種細菌有多么特別。
這種細菌細胞中包括兩個膜囊,其中一個包含了細胞的所有DNA,另一個充滿水,這個“水囊”大概占細菌總體積的73%。
這種“水囊”可能是細菌長得如此大的原因。這種現象也出現在此前科學家發現的巨大細菌中,比如納米比亞嗜硫珠菌?;谶@種相似性以及相關基因分析,研究團隊將新發現的細菌與大多數其他巨型微生物歸于同一個屬,并提議將其命名為Thiomargarita magnifica。
該菌除了體形是現今細菌之最外,其基因組也十分龐大。研究人員通過對其膜囊中的DNA測序發現了1100萬個堿基,組成約11000個清晰可辨的基因。而通常情況下,細菌基因組平均約有400萬個堿基和約3900個基因。
“細菌通常被認為是小型、簡單、未進化的生命形式。”澳大利亞蒙納士大學微生物學家Chris Greening說,這一巨型細菌的發現表明,事實或許與人們所想的相去甚遠。(徐銳)