瓜德罗普岛红树林中察觉巨型细菌Ca. Thiomargarita magnifica 比正常的大5000倍
（神秘的地球uux.cn报导）据cnBeta：美国能源部联合基因组探究所的探究人员亮相，尽管一种新察觉的细菌在肉眼下是可见的，但显微镜显示了意想不到的繁琐性。乍一看，试管中略显浑浊的水看起来像一瓢雨水，其中充满了树叶、上海高考资讯测评碎屑，乃至还有更轻的丝线。但在培养皿中，细如影迷的丝线微妙地漂浮在树叶碎片之上，被察觉实际上是单体细菌细胞，肉眼可见。
这种不寻常的尺寸相当值得注意，由于假如没有显微镜的合作，细菌通常是不可见的。“它比大多数细菌大5000倍。”ean-Marie Volland说，他是美国能源部（DOE）联合基因组探究所（JGI）的一名科学家，JGI是DOE科学办公室的使用者设施，位于劳伦斯伯克利全国评测室（Berkeley Lab）和加州门洛帕克的繁琐操控系统探究评测室（LRC），拥有联合任命。在2022年6月24日的全面李现评论《科学》杂志上，Volland及其同仁，含有JGI和伯克利评测室、LRC以及瓜德罗普岛安的列斯大学的探究人员，刻画了这种巨型丝状细菌的形态和基因组特征，以及它的生命周期。
针对大多数细菌来说，它们的DNA在其细胞的细胞质中自由漂浮。这种新察觉的细菌物种使其DNA更有组织。“该项目最大的惊喜是意识到这些遍布全部细胞的基因组副本实际上包含在一个有膜的结构中，”Volland说。“而这针对一个细菌来说是相当意外的。”
红树林中的奇特邂逅
这种细菌本身是由位于瓜德罗普岛的安的列斯大学的海洋生物学教授Olivier Gros在2009年察觉的。Gros的探究重点是海洋红树林操控系统，当他第一次遇到这种细菌时，他正离他的评测室不远的富含硫磺的红树林沉积物中寻找氧化硫的共生体。他说：“当我目睹它们时，我想，‘很奇怪’。一着手我以为这只是一些好奇的东西，一些白色的丝状物，需要附着在沉积物中的夏季重磅官宣消息东西上，比如一片叶子。” 评测室探究人员在接下来的几年里开展了一些显微镜探究，并意识到这是一种氧化硫的原核生物。
安的列斯大学分子生物学副教授、该探究的共同第一作者Silvina Gonzalez-Rizzo开展了16S rRNA基因测序，以确认和分类这种原核生物。“我以为它们是真核生物；我不觉得它们是细菌，由于它们是如此之大，似乎有很多丝状物，”她记忆起她的第一印象。“我们意识到它们是独特的，由于它看起来像一个单细胞。它们是一种'宏观'的微生物，这一点很吸引人！”
“她明白，这是一种归于Thiomargarita属的细菌，”Gros强调。“她把它命名为Ca. Thiomargarita magnifica。”
“Magnifica是由于magnus在拉丁语中是大的意思，我觉得它像法语单词magnifique一样华丽，”Gonzalez-Rizzo阐释说。上海电影资讯速递“这种察觉开启了有关细菌形态的新难题，这些难题过去从未被探究过。”
对巨型细菌开展定性
当Volland身为博士后探究员回到Gros评测室时，他参与了巨型Thiomargarita细菌的探究。当他申请在LRC的察觉型职位时，他将在JGI岗位，Gros允许他持续探究该项目。
在JGI，Volland着手探究Ca. T. magnifica在Tanja Woyke的单细胞组，以更好地知晓这种氧化硫、碳固定的细菌在红树林中的作用。“红树林及其微生物组是碳循环的重大生态操控系统。假如你看一下它们在全球范围内所占据的空间，它还不到全全球沿海区域的1%。但是当你再看碳储存时，你会察觉它们贡献了沿海沉积物中储存的10-15%的碳，”Woyke说，他也是JGI微生物项目的负责人，是文章的资深作者之一。鉴于这些大型细菌与其他微生物的潜在相互作用，该团队也不得不对其开展探究。Woyke说：“我们在JGI的生物体间相互作用的战略主旨下着手了这个项目，由于大型硫磺细菌已然被证明是共生体的中心。”她补充说：“但是，这个项目把我们带到了一个相当各异的方向。”
Volland接纳了考验，在相对较高的放大率下将这些巨型细胞开展三维可视化。例如，运用各类显微镜技术，如硬X射线断层扫描，他目睹了长达9.66毫米的全部细丝，并证实它们的确是巨大的单细胞，而不是多细胞细丝，这在其他大型硫磺细菌中很普遍。他还能够运用伯克利评测室现有的成像设施，如共聚焦激光扫描显微镜和透射电子显微镜（TEM），更详尽地观察丝状体和细胞膜。这些技术使他能够观察到含有DNA簇的新的、与膜结合的小室。他将这些细胞器称为"pepins"，以水果中的小种子命名。DNA簇在单细胞中相当多。
该小组知晓了细胞的基因组繁琐性。正如Volland所强调的，“这些细菌含有比大多数细菌多三倍的基因，以及遍布全部细胞的数十万个基因组拷贝（多倍体）。”JGI团队接着使用单细胞基因组学在分子水平上确认了五个细菌细胞。他们扩增、测序并组装了基因组。另外，Gros的评测室还使用了一种被称为BONCAT的标记技术来确定参与蛋白质制造促销的区域，这证实了全部细菌细胞是活跃的。
文章的资深作者之一、LRC的创始人兼首席执行官Shailesh Date说：“这个项目是一个很好的机遇，可以证明繁琐性是如何在一些最简易的生物体中进化的。我们所论证的事情之一是，有必要比当下所做的更详尽地观察和探究生物的繁琐性。所以，我们觉得相当、相当简易的生物体或许会有一些惊喜。”
LRC经由约翰-坦普尔顿基金会和戈登和贝蒂-摩尔基金会的资助为Volland 提供了资金。戈登和贝蒂-摩尔基金会的Sara Bender补充说：“这一革新性的察觉强调了扶持基础性、创造性探究项目的重大性，以合作我们对自然界的理解。我们盼望着知晓Ca. 我们盼望着知晓Ca. Thiomargarita magnifica的特征如何考验当前构成细菌细胞的模式，并合作微生物探究。”
一个巨大的细菌，多个探究难题
针对该团队来说，刻画Ca. Thiomargarita magnifica为多个新的探究难题铺平了道路。其中，该细菌在红树林生态操控系统中的作用。Volland说：“我们得知它在加勒比海的红树林生态操控系统的沉积物上面生长和繁荣。在新陈代谢方面，它开展化学合成，这是一个相似于植物光兴办用的过程。”另一个悬而未决的难题是，被命名为pepins的新细胞器是否在Thiomargarita magnifica极端尺寸的进化中发挥了作用，以及pepins是否存在于其他细菌物种中。pepins的精确形成以及这些结构内外的分子过程是如何发生和被调节的，也有待探究。
Gonzalez-Rizzo和Woyke都觉得在评测室中顺利培养这些细菌是获得一些答案的方法。Woyke说：“假如我们能在评测室生态中维持这些细菌，我们就能使用如今不可行的技术。你可以找到一些TEM的图片，目睹看起来像pepins 的东西，所以也许人们目睹了它们，但不明白它们是什么。这将是相当有趣的检查，假如pepins已然到处存在。”
有关报导：科学家察觉1厘米长细菌
（神秘的地球uux.cn报导）据中国科学报（辛雨）：在加勒比海瓜德罗普岛的红树林中，一些奇特的丝状生物潜伏在沉入海底的腐叶上。这些丝状生物长度可达1厘米，是迄今为止察觉的最大的单细胞细菌，是已知细菌的50倍。它们以氧化硫为生。
2009年，法国安的列斯大学子物学家Olivier Gros在探索瓜德罗普岛的红树林时察觉了这种细菌。Gros一着手以为它是一种真菌，而不是细菌。回到评测室后，Gros在显微镜下意识到这种生物不是真核生物。
2018年，美国劳伦斯·伯克利全国评测室海洋生物学家Jean-Marie Volland使用一系列方法更认真地观察了这些细菌，并证实它是一个单细胞生物。有关探究结局6月23日发表于《科学》。
这种细菌被称为Thiomargarita magnifica。Volland说明，科学家在红树林中也察觉了其他丝状细菌，但它们都由数十或数百个细胞组成。T. magnifica的独特之处在于，它的丝状物是红树林中最长的，且由一个细胞组成。
细菌的核心是液泡—— 一种惰性的充满液体的膜，其周围是膜结合结构。探究人员将其命名为“pepins”，并刻画为相似于在真核细胞中察觉的细胞器。
在其他细菌中，遗传物质在细胞内自由漂浮，通常只有一条环状染色体。而在T. magnifica中，探究人员察觉基因信息储存在成千上万的pepins中。其中每一个都含有DNA和核糖体，这些pepins总共拥有多达70万个基因组拷贝。
有关T. magnifica还有许多难题，其中含有红树林的特定栖息地含有众多含硫分子和食硫微生物，是否对这种细菌的存在至关重大。而pepins本身也需要更认真地观察，以确定它们是否都含有一样的遗传物质、核糖体和蛋白质混合体。
探究人员已然对全部细胞开展了测序，其中包含数十万个pepins。“但我们还没有对单个pepins开展测序。”Volland强调，他们不得知每个pepins只包含一个基因组拷贝还是多个。
T. magnifica的察觉表明，大型和更繁琐的细菌或许隐藏在人们的视线中。Gros期盼其他团队持续寻找更大的细菌。
圣路易斯华盛顿大学子物学家Petra Levin觉得，这一察觉考验了细菌的体积限制比真核细胞小的传统观点。细菌具有无尽的适应性，总是令人惊讶，绝不应该被低估。
有关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.abb3634