티오마르가리타 마그니피카
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1. 개요
티오마르가리타 마그니피카(Thiomargarita magnifica)는 2010년대 초 프랑스령 안틸레스 대학교에서 발견된 거대한 박테리아이다. 라틴어로 '황 진주'를 의미하는 티오마르가리타라는 이름처럼, 세포 내 미세한 황 입자로 인해 진주 같은 광택을 띤다. T. magnifica는 세포 대부분을 차지하는 액포를 가지고 있으며, DNA를 담는 '페핀'이라는 구획을 가지고 있어 원핵생물과 진핵생물의 중간 형태로 여겨진다. 이 박테리아는 무성 생식을 하며, 출아와 유사한 방식으로 번식하는 특징을 보인다.
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| 티오마르가리타 마그니피카 - [생물]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
| 학명 | Thiomargarita magnifica |
| 명명자 | Volland et al., 2022 |
| 분류 | |
| 역 | 세균 |
| 문 | 프로테오박테리아문 |
| 강 | 감마프로테오박테리아강 |
| 목 | 티오트릭스목 |
| 과 | 티오트릭스과 |
| 속 | 티오마르가리타속 |
| 특징 | |
| 크기 | 2 cm |
| 기타 | 가장 큰 세균 종으로 알려짐. |
2. 발견
이 박테리아는 2010년대 초 프랑스령 안틸레스 대학교의 포인트아피트르에서 올리비에 그로에 의해 발견되었지만, 그로가 처음에는 자신의 발견을 곰팡이라고 생각했기 때문에 처음에는 큰 주목을 받지 못했다.[4] 그로와 다른 연구자들이 그것이 박테리아임을 밝혀내는 데 5년이 걸렸고, 그로의 지도 하에 있는 대학원생 장-마리 볼란드는 그 특이한 특성을 밝혀내는 데 몇 년이 더 걸렸다.[3] 이 박테리아는 2022년 출판물에 공식적으로 기술되었다.[1]
2. 1. 명칭
''티오마르가리타''(Thiomargarita)는 라틴어로 "황 진주"를 의미한다. 이는 세포의 외형을 나타내는 것으로, 세포는 입사광을 산란시켜 진주 같은 광택을 내는 미세한 황 입자를 포함하고 있기 때문이다. ''마그니피카''(magnifica)라는 이름은 "웅장한"을 의미하며, 세균으로 ''T. 마그니피카''(T. magnifica)를 식별한 연구원 실비나 곤잘레스 리조(Silvina González Rizzo)에 의해 선택되었다.3. 구조
박테리아의 대사는 박테리아 세포 내부를 통한 영양소와 폐기물 분자의 확산을 통해서만 발생할 수 있으며, 이에 의하여 이러한 유기체의 크기에는 상한선이 발생한다. 1999년에 발견된 대형 유황 박테리아 ''T. namibiensis''는 물과 질산염으로 채워진 큰 주머니를 포함함으로써 이러한 한계를 극복했다. 이 주머니는 세포 내용물을 세포벽으로 밀어 넣어 확산이 작동할 수 있도록 한다. 생명 과정은 세포의 "가장자리를 따라"만 발생한다. ''T. magnifica'' 세포는 세포의 대부분(65-80% 부피)을 차지하는 유사한 액포[9] 를 포함하고 세포질을 세포 주변으로 밀어낸다(세포질의 두께는 1.8에서 4.8 마이크론 까지 다양함).[7]
유기체 내의 다른 주머니 또는 구획에는 DNA가 들어 있다. 연구원들은 이 구획을 "페핀"(pepin)이라고 명명했다. 이 구조는 대부분의 다른 박테리아에서 발견되는 자유 부동 DNA와 매우 다르다.[12]
세포 외부에는 에피바이오틱 박테리아가 없는데, 이러한 "놀라운 부재"는 ''T. magnifica'' 에 의하여 생물학적으로 활성을 가지는 화합물이나 심지어 항생제 화합물이 생성되는 것에 의하여 설명될 수 있다.[7]
세균에서 대사의 영양분과 노폐물은 모두 확산을 통해 세포 내부로 이동하며, 이는 이러한 유기체의 크기에 상한선을 둔다. 1999년에 발견된 대형 유황 세균 ''티오마르가리타 나미비엔시스''의 세포는 물과 질산염으로 채워진 큰 주머니(액포)를 포함하고 있어, 확산에 필요한 거리가 비교적 작도록 세포벽 내부 표면 근처로 대부분의 세포질을 밀어낸다(생명 과정은 세포의 외부 경계에서만 발생한다). ''Ca.'' T. magnifica는 세포의 대부분(부피의 65~80%)을 차지하고 세포질을 세포의 주변부로 밀어내는 유사한 액포를 포함한다(세포질의 두께는 1.8 ~ 4.8 마이크로미터이다).
이 세균의 크기와 극심한 다배성은 일반적인 세균 세포 분열 유전자가 많이 부족한 유전체에 의해 부분적으로 설명된다.
세포 외부에는 착생생물 세균이 없다. 이러한 "놀라운 부재"는 ''Ca.'' T. magnifica가 생물학적으로 활성이 있거나 심지어 항생 화합물을 생성할 가능성으로 설명될 수 있다.
3. 1. 캡슐화된 DNA
''T. magnifica''는 세포핵이 없는 원시 단세포 생물인 원핵생물 ( DNA가 자유롭게 떠 있음)과 DNA가 핵의 덮개로 둘러싸여 있는 진핵생물 사이의 경계를 흐리게 한다는 점에서 중요하다.[1] ''T. magnifica''는 박테리아이기 때문에 원핵생물에 속하지만 그 세포에는 세포의 DNA를 감싸는 막 주머니가 있다.[1]연구원들은 이 구획을 "페핀"(pepin)이라고 명명했다. 이 구조는 대부분의 다른 박테리아에서 발견되는 자유 부동 DNA와 매우 다르다.[12] 이러한 배열은 원핵생물과 진핵생물의 중간 형태인 것처럼 보인다는 점에서 중요하다. 원핵생물은 세포 핵이 없는 원시적인 단세포 생물(그들의 DNA는 세포질 내에 떠다닌다)이고, 진핵생물은 핵막으로 둘러싸인 DNA를 가지고 있다.[1]
3. 2. 착생생물 부재
4. 생식과 생활 주기
티오마르가리타 마그니피카는 모든 원핵생물과 마찬가지로 무성 생식을 통해 번식한다.[1] 다른 ''Thiomargarita'' 종과는 달리 번식에 약간의 차이가 있는데, 동일한 크기의 딸세포로 분열하는 대신, 생식 주기가 이형성을 보인다.[1] 연구자들은 출아와 유사한 번식 과정을 관찰했다.[1] 이 과정에서 ''Ca.'' T. magnifica는 더 작은 딸세포와 "페핀"(pepins) 중 일부만을 공유한다. 더 작은 딸세포가 분산 방법으로 작용하여 더 넓은 지역으로 퍼지는 데 도움이 되는 것으로 생각된다.[1]
참조
[1]
논문
A centimeter-long bacterium with DNA contained in metabolically active, membrane-bound organelles
https://www.research[...]
2022-06-24
[2]
뉴스
Record bacterium discovered as long as human eyelash
https://www.bbc.co.u[...]
2022-06-23
[3]
웹사이트
Largest bacterium ever discovered has unexpectedly complex cells
https://www.science.[...]
science.org
2022-02-24
[4]
웹사이트
"Impossibly big" bacteria rattle the field of microbiology
https://bigthink.com[...]
2022-03-06
[5]
웹사이트
Scientists discover one-centimeter long bacterium that's visible to the naked eye
https://english.elpa[...]
2022-03-01
[6]
웹사이트
Government Scientists Discover Biggest Bacteria Ever, Visible to Naked Eye
https://www.vice.com[...]
2022-06-23
[7]
저널
A centimeter-long bacterium with DNA contained in metabolically active, membrane-bound organelles
2022-06-24
[8]
웹인용
Record bacterium discovered as long as human eyelash
https://www.bbc.co.u[...]
2022-06-23
[9]
웹인용
Largest bacterium ever discovered has unexpectedly complex cells
https://www.science.[...]
science.org
2022-02-24
[10]
웹인용
"Impossibly big" bacteria rattle the field of microbiology
https://bigthink.com[...]
2022-03-22
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웹인용
Scientists discover one-centimeter long bacterium that's visible to the naked eye
https://english.elpa[...]
2022-03-01
[12]
웹인용
Government Scientists Discover Biggest Bacteria Ever, Visible to Naked Eye
https://www.vice.com[...]
2022-06-23
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