两厘米长肉眼可辨的白色细菌睫毛：华丽硫珠菌打破微观扩散极限

2022 年 6月24日 · 体视解剖精细钟表镊、DAPI 荧光染核试剂盒与激光扫描共聚焦显微镜沉降小室

摘要

在加勒比海红树林落叶上发现长达两厘米的单细胞细菌，其内部演化出包裹多倍体DNA与核糖体的囊泡胞器，彻底击碎细菌无法肉眼可见的物理教条。

你知道吗？

当你不需要显微镜、用肉眼解剖镊就能挑起一个大肠杆菌五千倍大的细菌时，教科书的物理边界再次被生命的大胆想象踩在脚下。

打开任何一本生物学教材，关于原核生物的第一定义必然是“微米尺度”：因为细菌缺乏内部运输网络，呼吸氧气与排泄全靠分子物理扩散；一旦半径过大，中心就会窒息死亡。然而2022年6月24日，《Science》封面公布了一个颠覆常识的怪物——在加勒比海红树林落叶上，科学家发现了一根根细长如人类睫毛、长达两厘米（20,000微米）的白色丝状体，它居然是一个未分裂的完整单细胞细菌！

劳伦斯伯克利实验室的沃兰团队将其命名为“华丽硫珠菌（Thiomargarita magnifica）”。通过三维共聚焦扫描与透射电镜，科学家揭开了其黑科技：其细胞体积的73%被一个中央大水液泡占据，将活体细胞质死死挤压贴在最外层几微米厚的超薄边界上，化解了扩散极限；更不可思议的是，它的多达70万个基因组拷贝与核糖体并不裸露在胞质中，而是被包裹在独立的膜囊泡（pepins）中，实现了类真核生物的区室化！

来源

paper · Volland, J. M., et al. (2022). A centimeter-long bacterium with DNA compartmentalized in membrane-bound organelles. Science, 376(6600), 1453-1458.

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