新发现世上最大细菌,让科学家“打脸”( 二 )


新发现世上最大细菌,让科学家“打脸”
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华丽硫珠菌研究的领导者Jean-MarieVolland及其团队成员 , (左起)TanjaWoyke,Jean-MarieVolland,OlivierGros,SilvinaGonzalez-RizzoandShaileshDate
图源:HugoBret,SusanBrand/BerkeleyLab
庞大的体积并非唯一令人瞠目的特征——
华丽硫珠菌的结构比之前发现的任何细菌都复杂;而且 , 与大多数细菌不同的是 , 它将DNA整整齐齐地存储在自己的“数据包”中 。
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华丽硫珠菌
摄影:JEAN-MARIEVOLLAND
细菌属于原核生物的分支 , 原核生物是最基本的生物 ,
人们经常将它们描述为单层膜所包围的“一袋酶” , 认为这袋酶在细胞质中自由生长 , 没有任何主动调节 。 细菌原核细胞与真核细胞(包括动物、植物和真菌细胞)的不同之处在于 ,
它们没有细胞核 ,
而细胞核是一个单独的“隔间” , 里面存放着DNA 。
但发现华丽硫珠菌就颠覆了这一说法 ,
它们具备一种“原始细胞核” ,
并将其遗传物质包装在被膜包围的“隔间”内 。
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放大4倍 , 一种念珠藻属的蓝细菌 。 蓝细菌是一类能通过光合作用获取能量的革兰氏阴性菌;
蓝细菌属于原核生物界 , 而非真核生物中的藻类 。
摄影:MartinKaaeKristiansen
华丽硫珠菌独特的
“隔间”
, 科学家将其命名为“pepins” , 这些“pepins”的结构进一步模糊了细菌和真核细胞之间的区别 。 其独特之处在于——尽管所有巨型细菌都能携带多个基因组拷贝 , 但华丽硫珠菌在一个细胞中就携带了超70万个基因拷贝 。
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华丽硫珠菌
摄影:OlivierGros
华丽硫珠菌或将帮助人们弄清为什么真核生物基因组(如动植物细胞中的基因组)会变得越来越大 。
长期以来 , 人们一直认为细菌细胞不可能很大 ,
例如 , 一个细胞越大 , 就需要更大的表面积吸收更多营养和能量 , 从而维持如此之大的有机体 ,
越大越有负担 。
根据微生物学家ChrisGreening的解释 , 华丽硫珠菌通过拥有更先进的细胞和复杂组织去打破规则——
作为细菌 ,
新发现世上最大细菌,让科学家“打脸”】它们居然拥有类似动植物的高级细胞 。
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图源:Jean-MarieVolland/Sci-News.com
华丽硫珠菌研究的领导者Jean-MarieVolland及其团队表明——正如前文提到 , 该细菌的结构被细分为许多“隔间” , 这些“隔间”执行不同的功能 , 并极大增加了可用的表面 , 而正是这种复杂性 , 很可能帮助该生物突破了人类预测的细菌细胞大小限制 。
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图源:Jean-MarieVolland
Volland指出:“细菌可以固定碳、利用糖;它们可以在各种基质上生长;它们可以交流、可以发出信号;它们有各种复杂的机制 , 也有社会行为能力;其中一些有复杂的生命周期 。 所以 ,
我们不可以再武断地说如果它是细菌就很简单 , 而是真核生物它就很复杂了 。
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