科学者チームがカリブ海のグアドループ沖で、マクロレベルの細菌種を発見しました。これは、細菌の大きさに関する従来の認識を覆すものです。この新種は「チオマルガリータ(硫黄真珠)」マグニフィカと名付けられ、その巨大さは肉眼でも確認できるほどです。
T. magnificaは、その驚異的な大きさに加え、細菌としては複雑さが増している兆候を示しています。DNAが細胞内を漂っているのではなく、遺伝情報は私たちの細胞のように膜で囲まれた構造の中に隠されています。新たに記載されたこの細菌の完全な解析結果は、本日Science誌に掲載されました。
「私たちが発見したバクテリアは、まつげとほぼ同じ形と大きさをしていますが、それは単一のバクテリア細胞です」と、ローレンス・バークレー国立研究所および複雑系研究所の海洋生物学者で、この研究の筆頭著者であるジャン=マリー・ヴォランド氏は月曜日の記者会見で述べた。
「これらのバクテリアは、ほとんどのバクテリアの約5,000倍の大きさです」とヴォルランド氏は付け加えた。「分かりやすく言うと、これは私たち人間がエベレスト山と同じくらいの身長の人間と遭遇するのと同等です。」
この巨大な細菌は、2009年に小アンティル諸島の島、グアドループ島の海洋マングローブ湿地で、研究共著者のアンティル大学の生物学者オリヴィエ・グロス氏によって初めて発見されました。T. magnificaは、水中の腐敗した葉に付着した数センチほどの半透明の糸のように見えました。グロス氏は当初、その白い糸の大きさから真核生物だと考えていました。

しかし、いくつかのサンプルを研究室に持ち帰り、顕微鏡で観察したところ、真核細胞の典型的な構成要素である核やミトコンドリアが存在しないことが判明した。代わりに、グロス氏は内部に硫黄顆粒を発見した。「これはむしろ、多細胞ではないように見えるという点を除けば、大きな糸状の硫黄酸化細菌のように見えました」とグロス氏は記者会見で述べた。
T. magnificaの遺伝情報は、体長に沿って連なるペピンと呼ばれる小胞に保存されている。Perspectives誌の関連記事で、セントルイス・ワシントン大学の微生物生物学者ペトラ・アン・レビン氏(今回の研究には関与していない)は、T. magnificaほどの大きさの細菌がどのようにして成長と発達を調整しているのかは謎だと述べた。

研究チームはT. magnificaのゲノムを配列決定・解析し、この細菌の増殖機構を明らかにしました。細長い細菌の一方の端が収縮し、T. magnificaの細胞を2つに分割します。ゲノム解析の結果、この細菌のゲノムは約1200万塩基対と、近縁の細菌ゲノムの約2倍の長さに及ぶ長大なゲノムを持つことが明らかになりました。
T. magnifica の正確な生息地は不明です。これまでのところ、グアドループ島のマングローブ湿地帯の数カ所でのみ確認されています。生態系における正確な役割は依然として不明です。
「マングローブとそのマイクロバイオームは、炭素循環にとって重要な生態系です」と、ローレンス・バークレー国立研究所合同ゲノム研究所の遺伝学者で、本研究の共著者であるタンジャ・ウォイク氏は研究発表で述べています。「地球規模で見ると、マングローブが占める面積は世界の沿岸面積の1%未満です。しかし、炭素貯蔵量を見ると、沿岸堆積物に貯蔵されている炭素の10~15%をマングローブが占めていることがわかります。」
グロス氏は月曜日の記者会見で、ここ数ヶ月はT. magnificaの出現が見られなかったため、活動には季節性があるかもしれないと述べた。しかし、そもそもT. magnificaの存在は、大型細菌の領域で今後さらなる活動が起こることを示唆している。
「より哲学的な性質を持つのは、T. magnifica が細菌細胞サイズの上限を示しているかどうかという疑問です」とレビン氏は付け加えた。「それはありそうにありません。Vollandらの研究が示すように、細菌は無限の適応力を持ち、常に驚きを与えてくれます。決して過小評価されるべきではありません。」
もちろん、T. magnifica の場合、「微生物」という言葉は実際には当てはまりません。今後、さらに巨大な細菌がどれだけ発見されるか次第で、「マクロビー」という用語の使用を検討する必要があるかもしれません。
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