眾所周知,一般的微生物的個體是特別小的,人們是無法通過肉眼直接觀察到的,必須借助一定的儀器。但最近科學家們有了新的發(fā)現(xiàn),《科學》雜志近日報道,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了一種無需借助顯微鏡等儀器就可以直接觀察到的細菌——華麗硫珠菌(Thiomargarita magnifica),它是有史以來人們所發(fā)現(xiàn)的最大的細菌,它可長到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,這種長期潛伏棲息在加勒比海格蘭德特雷紅樹林中的微生物,將我們認為的細菌大小上限提高了10倍。
科學家們一直認為生物有兩大類,一類是原核生物,另一類是真核生物,前者包括細菌和被稱為古菌的單細胞微生物,后者包括從酵母到人類在內(nèi)的各種形式多細胞生命。
原核生物的DNA是自由漂浮地方,沒有邊界的約束,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為細胞器的囊泡,并能將分子從一個隔間移動到另一個隔間——這是原核生物無法做到的。
然而,此次發(fā)現(xiàn)的新一品種的微生物卻模糊了原核生物和真核生物之間的界限:它是第一個、也是唯一一個被發(fā)現(xiàn)以真核生物的方式在膜結(jié)合的細胞器中明確分離其遺傳物質(zhì)的細菌。
查閱預印本數(shù)據(jù)庫bioRxiv的相關(guān)論文可以發(fā)現(xiàn),與其他多數(shù)細菌不同的是,這種單細胞生物體包含兩個膜囊,其中一個包含所有DNA,其DNA不是在細胞內(nèi)自由漂浮,而是全部包裹在這個膜囊中;另一個囊中充滿了水,占其總體積的73%,有助于保持細菌的細胞內(nèi)容物緊貼外細胞壁,以便它需要的分子進出。這些囊被稱為“pepins”,這個名字來自水果的核。
此外,研究人員還借助儀器,對該微生物的內(nèi)部DNA進行了測序,令人感到驚訝的是,它的基因組非常龐大,擁有1100萬個堿基,其中有11000個基因是可以清晰地區(qū)分開來的。一般來說,細菌基因組平均大約有400萬個堿基和大約3900個基因。
稱為核糖體的蛋白質(zhì)生產(chǎn)工廠也位于充滿DNA的囊內(nèi),這可能使基因編碼轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)的效率更高。日本九州工業(yè)大學計算生物學家竹本和弘表示,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念,還“可能是復雜細胞進化過程中缺失的一環(huán)”。
大約10年前,法屬安德列斯大學海洋生物學家奧利維爾·格羅斯在當?shù)匾黄訚芍信既话l(fā)現(xiàn)了這種奇怪的生物,它們在腐爛的紅樹林樹葉表面生長。經(jīng)過5年的研究,他和同事才發(fā)現(xiàn)這些有機體實際上是一種細菌。