Los científicos han descubierto la bacteria más grande jamás encontrada

En el pantano del Caribe, los científicos han descubierto bacterias que crecen hasta alcanzar el tamaño y la forma de los párpados humanos.

Estas células son las bacterias más grandes jamás observadas, miles de veces más grandes que las bacterias más familiares, como Escherichia coli. Jean-Marie Woland, microbiólogo del Joint Genome Institute en Berkeley, California, dice: “Es como conocer a otro hombre del tamaño del Monte Everest.

Dr. Voland y sus colegas Publicado Su estudio de una bacteria llamada Theomarcarita magnifica fue publicado en la revista Science el jueves.

Los científicos alguna vez pensaron que las bacterias eran demasiado simples para producir células grandes. Pero Theomargarita magnifica resulta ser más complicado. Si bien la mayor parte del mundo bacteriano aún no se ha explorado, es completamente posible esperar a que se descubran bacterias más grandes y complejas.

Han pasado unos 350 años desde que el pulidor de lentes holandés Anthony van Leeuwenhoek descubrió la bacteria que le raspaba los dientes. Cuando colocó la placa dental bajo un viejo microscopio, se sorprendió al encontrar una criatura unicelular nadando. Durante los siguientes tres siglos, los científicos descubrieron muchos más tipos de bacterias, todas invisibles a simple vista. Por ejemplo, ir a una celda de asesinato electrónico. dos micrasO menos de una décima de pulgada.

Cada célula bacteriana es su propio organismo, lo que significa que puede crecer y dividirse en un par de nuevas bacterias. Pero las células bacterianas a menudo viven juntas. Los dientes de Van Leeuwenhoek estaban recubiertos con una película gelatinosa que contenía miles de millones de bacterias. En lagos y ríos, algunas células bacterianas se unen y forman otras más pequeñas Fibras.

Los humanos somos organismos multicelulares, nuestros cuerpos son aproximadamente iguales 30 billones de células. Aunque nuestras células son invisibles a simple vista, generalmente son mucho más grandes que las bacterias. Un óvulo humano puede alcanzar aprox. 120 micras Diámetro, o un quinto de pulgada.

A medida que apareció la brecha entre las células pequeñas y las grandes, los científicos observaron la evolución para darse cuenta. Los animales, las plantas y los hongos pertenecen todos al mismo linaje evolutivo llamado eucariotas. Los eucariotas comparten muchas adaptaciones que ayudan a formar células grandes. Sin estas adaptaciones, los científicos justificaron que las células bacterianas deberían ser pequeñas.

Para empezar, una celda grande necesita un soporte físico para que no se colapse ni se rompa. Las células eucariotas tienen cables moleculares resistentes que actúan como postes en una tienda de campaña. Sin embargo, las bacterias no tienen este esqueleto celular.

Una célula grande se enfrenta a un desafío químico: a medida que aumenta su tamaño, las moléculas tardan más en moverse y encontrarse con los compañeros adecuados para realizar reacciones químicas precisas.

Los eucariotas crean la solución a este problema y llenan las células con células diminutas que contienen patrones bioquímicos individuales. Envuelven el ADN en una bolsa llamada núcleo, con moléculas que pueden leer genes para producir proteínas, o cuando una célula se reproduce, las proteínas forman nuevas copias de ADN. Cada célula produce combustible en sacos llamados mitocondrias.

Las cajas que se encuentran en las células eucariotas no son para bacterias. Sin el embrión, cada bacteria normalmente flotaría libremente alrededor de su bucle de ADN. Tampoco tienen mitocondrias. En cambio, normalmente forman combustibles con moléculas incrustadas en sus membranas. Este arreglo funciona bien para celdas pequeñas. Pero a medida que aumenta el tamaño de una célula, no hay suficiente espacio en la superficie de la célula para que las moléculas produzcan suficiente combustible.

La simplicidad de las bacterias parecía explicar por qué eran tan pequeñas: no tenían la complejidad necesaria para ser grandes.

“Rascamos la superficie, pero fuimos muy tercos”, dijo.

Esa teoría comenzó a explotar en la década de 1990. Los microbiólogos han descubierto que algunas bacterias han evolucionado por su cuenta. También descubrieron el ojo desnudo. Eulopisio FischelsoniPor ejemplo, salió a la luz en 1993. Las bacterias que viven dentro de los peces quirúrgicos pueden crecer hasta 600 micrones de longitud, más grandes que un grano de sal.

Oliver Cross, biólogo de la Universidad de las Antillas, descubrió Theomargarita magnifica en 2009 mientras exploraba bosques pantanosos. Guadalupe, Un grupo de islas del Caribe que forman parte de Francia. Este microbio parecía piezas en miniatura de espagueti blanco, formando una capa de hojas muertas de árboles que flotaban en el agua.

Al principio, no estaba claro qué había descubierto el Dr. Cross. Pensó que los espaguetis podrían ser un hongo, pequeñas esponjas o algo parecido al eucalipto. Pero cuando él y sus colegas extrajeron ADN de muestras en el laboratorio, se reveló que eran bacterias.

El Dr. Cross, junto con el Dr. Woland y otros científicos, observan más de cerca a las extrañas criaturas. Se preguntaron si las bacterias eran células diminutas unidas en cadenas.

Resultó que no fue así. Cuando los investigadores observaron los fideos bacterianos con microscopía electrónica, se dieron cuenta de que cada uno era una célula gigantesca propia. La celda promedio tiene aproximadamente 9,000 micrones de largo y la más grande tiene 20,000 micrones, hasta un centavo de diámetro.

Los estudios sobre Theomargarita magnifica han avanzado lentamente porque el Dr. Walland y sus colegas aún no han descubierto cómo cultivar bacterias en su laboratorio. Por ahora, el equipo deberá recolectar un nuevo suministro de bacterias Dr. Cross cada vez que deseen realizar un nuevo experimento. Puede encontrarlos no solo en las hojas, sino también en conchas de ostras y botellas de plástico que se asientan sobre sedimentos ricos en azufre en los bosques pantanosos. Pero las bacterias siguen un ciclo de vida impredecible.

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“Durante los últimos dos meses, no he podido encontrarlos”, dijo el Dr. Cross. «No sé dónde están».

Dentro de las células de Theomargarita magnifica, los investigadores han descubierto una estructura extraña y compleja. Diferentes tipos de cajas están incrustadas en sus membranas. Estas cajas no son las mismas que las que se encuentran en nuestras propias células, pero pueden permitir que Theomergarita magnifica crezca.

Algunas cajas parecen fábricas productoras de combustible donde se pueden aprovechar los nitratos microbianos y otros productos químicos que consume en el pantano.

Hay otras cajas notables, como embriones humanos, en Theomargarita magnifica. Después de las diminutas semillas de las frutas parecidas al kiwi, cada caja que los científicos llaman bepins tiene un anillo de ADN. Mientras que una célula bacteriana típica contiene un anillo de ADN, Theomarcarita magnifica contiene cientos de miles, cada uno empaquetado en su propia pepina.

Más notablemente, cada pepino tiene plantas que producen proteínas a partir de su ADN. Petra Levine, microbióloga de la Universidad de Washington en St. Louis, que no participó en el estudio, dijo: «Tienen células diminutas dentro de sus células.

El vasto suministro de ADN de Theumargarita magnifica puede permitirle producir las proteínas adicionales que necesita. Cada guijarro puede producir las proteínas especializadas que necesita en su propia área de bacterias.

El Dr. Woland y sus colegas esperan que una vez que las bacterias comiencen a crecer, estas hipótesis puedan confirmarse. También tratan otros misterios, como lo difícil que es para una bacteria sobrevivir sin un esqueleto molecular.

“Puedes sacar un mechón del agua con unas pinzas y ponerlo en otro recipiente”, dijo el Dr. Voland. «Cómo se une y cómo toma forma: estas son preguntas que no hemos respondido».

El Dr. Tate dijo que pueden estar esperando encontrar bacterias incluso más grandes que Theomargarita magnifica.

“Realmente no sabemos qué tan grandes son”, dijo. «Pero ahora, esta bacteria nos ha mostrado el camino».

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