Responsable de Laboratorio Senior Laboratorio de Ingeniería de Tejidos y Biología Sintética
El biólogo Olivier Gros en el año 2009 mientras exploraba los manglares de Guadalupe, en las Antillas francesas, encontró organismos similares a filamentos, de hasta un centímetro de longitud, las cuales hoy se sabe que son las bacterias unicelulares más grandes que se han encontrado hasta ahora. Llamadas Thiomargarita magnifica, viven de la oxidación del azufre y son 50 veces más grandes que cualquier otra bacteria conocida. Algunas bacterias grandes del azufre (LSB) forman filamentos muy largos que pueden alcanzar varios centímetros de longitud, pero están compuestos por miles de células individuales que no superan los 25 μm, lo que es muy singular acerca de T. magnifica es que todo el filamento, que se encuentra entre los filamentos más largos del manglar, es solo una célula.
Figura 1: Comparación de tamaño de sistemas modelo bacterianos (verde) y eucariotas (azul) seleccionados en una escala logarítmica
En el año 2018 Jean-Marie Volland usando métodos como tomografía, microscopía de barrido láser confocal e Hibridación in situ caracterizó las células de T. magnifica mostrando que presentan una gran vacuola central que era continua a lo largo de todo el filamento y el citoplasma presenta un grosor de 3,34 ± 1,48 μm y estaba restringida a la periferia de la célula. La tinción DAPI reveló que el ADN de las células de T. magnifica se concentraron en gránulos unidos a la membrana y no se diseminaron por todo el citoplasma, como es común en las bacterias. Estos cuerpos que contenían ADN también albergaban estructuras densas en electrones de 10 a 20 nm de tamaño, similares a la firma de los ribosomas. La hibridación fluorescente in situ (FISH) con sondas dirigidas específicamente a secuencias de ARN ribosomal de Thiomargarita confirmó que los ribosomas estaban presentes y concentrados en estas estructuras unidas a la membrana que se extendieron por toda la célula, incluidas las yemas apicales. Esta compartimentación del ADN y los ribosomas recuerda a la compartimentación genómica en eucariotas y representa una nueva estructura celular dentro de las bacterias.
Figura 2: Montaje de microscopía óptica de la mitad superior de una Célula de T. magnifica , con una parte basal rota que revela una morfología similar a un tubo debido a la gran vacuola central y numerosos gránulos de azufre intracelulares esféricos (se muestra un tardígrado como escala)
El genoma de T. magnifica contenía 11 788 genes, más de tres veces la mediana del recuento de genes de los procariotas (3935 genes). Comparando con los organismos eucariotas, T. magnifica tiene un genoma del tamaño de la levadura de panadería S. cerevisiae (12,1 Mb) y contiene más genes que el hongo modelo Aspergillus nidulans (9.500 genes).
Este descubrimiento desafía el saber biológico convencional de que las bacterias tienen límites de tamaño más bajos que las células eucariotas
Referencias
- Volland et at., 2022 A centimeter-long bacterium with DNA compartmentalized in membrane-bound organelles https://doi.org/10.1101/2022.02.16.480423
- Sanderson K, 2022 . Largest bacterium ever found is surprisingly complex https://doi.org/10.1038/d41586-022-01757-1
