У видимой невооруженным глазом бактерии нашли невиданный тип обмена веществ
Вся бактерия — как гигантская митохондрия
Все бактерии настолько малы, что их можно увидеть только под микроскопом. Однако, как выясняется, все же не все — размеры одноклеточных бактерий уникального семейства Epulopiscium в миллионы раз превышают размеры их ближайшей родственницы, кишечной палочки E. сoli, то есть их можно увидеть невооруженным глазом.
Epulopiscium, открытые еще в 1985 году, можно обнаружить лишь в одном месте на планете — в кишечнике тропической рыбы Naso tonganus (рыбы-хирурга), обитателя коралловых рифов Тихого и Индийского океанов.
Но чудеса, связанные с Epulopiscium, на этом не заканчиваются. Микробиологи из Корнеллского университета (США), статья которых опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, впервые полностью расшифровали геном одного из членов этого семейства гигантов, и сделали удивительное открытие — кроме уникальных размеров, Epulopiscium обладают уникальным типом обмена веществ, не встречавшимся до сих пор ни у одного живого существа на планете.
Ученых особенно интересовала бактерия Epulopiscium viviparous, что означает в переводе с латыни — живородящая, поскольку, в отличие от других бактерий, делящихся при размножении пополам, E. viviparous создает 12 своих копий, которые развиваются внутри родительской клетки, а затем выходят наружу. Для такого способа размножения и поддержания своих огромных размеров бактерии требуется очень много энергии.
Источник: Sannino et al., PNAS, 2023
Кроме того, E. viviparous умеет плавать, отталкиваясь от воды своими нитевидными жгутиками, что тоже требует немало энергии. Однако бактерия получает энергию без доступа к кислороду, с помощью процесса ферментации, то есть в достаточно скудном количестве.
Оказалось, что E. viviparous сумела оптимизировать свой обмен веществ, подстроившись к среде обитания — рыбьему кишечнику, и сама превратилась в гигантскую энергетическую подстанцию, по аналогии с митохондриями, которые обеспечивают энергией клетки в многоклеточных организмах.
Большая часть генетического кода бактерии предназначена для того, чтобы синтезировать ферменты, которые с максимальной отдачей используют доступные в кишечнике Naso tonganus питательные вещества, превращая их в энергию. В этом E. viviparous помогает внешняя мембрана с большим количеством складок. За счет увеличения поверхности мембраны, через которую идет транспорт белков, бактерия вырабатывает больше энергии.
