De ‘bacteriën’ vergeleken met een muntstuk (afb: Volland et. al)

Je zou denken: die zie je toch niet over het hoofd, maar kennelijk is dat toch zo geweest. Normaal gesproken heb je om bacteriën te kunnen bekijken een microscoop nodig, maar dit exemplaar is zelfs met het blote oog te zien en kan zo’n 2 cm of zelfs langer worden. Het ‘beestje’ leeft in de mangroves in het Caraïbisch gebied en is zo’n 5000 maal groter dan de gemiddelde bacterie. Nog vreemder is dat deze enorme bacterie een soort kern heeft, want het DNA zwerft niet naakt door de cel, zoals normaal bij bacteriën, maar is omgeven door een membraan en lijkt daarmee een ontwikkelingsstap verder dan zijn soortgenoten. Mijn, waarschijnlijk domme, vraag is waarom je dit organisme dan toch een bacterie noemt. Kazuhiro Takemoto, een informatisch bioloog van het Kyushu-intituut, denkt dan ook dat dit wel eens de ontbrekende schakel in de ontwikkeling van complexe, eukaryote cellen zou kunnen zijn. Eukaryote cellen zoals de mens die heeft, hebben een celkern en cellichaampjes zoals de mitochondriën en het ribosoom, waar eiwitten worden gesynthetiseerd. Dat scherpe onderscheid tussen prokaryote cellen zoals bacteriën en ‘onze’ eukaryote cellen vervaagt met deze vondst.

Zo’n tien jaar geleden vond zeebioloog Olivier Gros van de universiteit van de Franse Antillen in Pointe-à-Pitre dunne draden op ontbindende mangrovebladeren in een mangrovemoeras. Pas vijf jaar later bedachten hij en zijn collega’s dat het om een bacterie ging (????;as). Kennelijk lieten ze het daarbij tot een student van Gros, Jean-Marie Volland, besloot het ‘beestje’ in te karakteriseren.
Sommige micro-organismen zoals slijmschimmels en blauw/groene algen vormen draden die uit een aaneenschakeling van cellen bestaan, maar dit beestje bleek slechts uit een enkele cel te bestaan. Volland: “Dat wilden we eerst niet geloven.” De lange cel heeft twee membraanomhullingen, waarvan een voor het DNA. Die andere omhulling is gevuld met water. De onderzoekers noemen die membraanzakjes organellen.

Klein

De tweede watergevulde ‘zak’ zou de oorzaak zijn van de gigantische afmetingen van dit beestje. Microbiologen houden het er op dat bacteriën zo klein zijn om te kunnen eten, ademen en om gifstoffen kwijt te raken door diffusie. Dat zou de omvang beperken, aangezien de snelheid waarmee moleculen bewegen beperkt is. In 1999 ontdekten onderzoekers voor de kust van Namibië een gigantische zwaveletende bacterie met de grootte van een papaverzaadje. Die kan zo groot zijn doordat de celinhoud tegen de buitenste celwand wordt gedrukt door een grote met water en nitraat gevulde zak. Daardoor komt de bacterie nog steeds aan zijn voer, zijn zuurstof en van zijn gifstoffen af door diffusie. Die leeft in feite alleen ‘aan de rand’. De waterzak in de mangrovebacterie vult bijna driekwart van de cel.
Deze draadbacterie wordt tot de reuzenorganismen gerekend. De onderzoekers stellen voor de bacterie daaraan toe te voegen met de naam Thiomargarita magnifica. Collega’s van Volland denken dat de bacterie in ideale omstandigheden nog groter kan worden. Het genoom is ook gigantisch voor een bacterie met elfmiljoen baseparen en zo’n 11 000 genen. Normaal komen bacteriën niet verder dan viermiljoen baseparen en zo’n 4000 genen.

Het genoom, zo bleek Volland c.s., was zo groot aangezien er meer dan 500 000 kopieën waren van dezelfde DNA-delen. Binnen het DNA-membraan huisde ook het ribosoom waar de eiwitten worden aangemaakt. Het blijkt maar eens te meer hoe weinig we eigenlijk weten van de rijkdommen van de natuur, waar we zelf een onderdeeltje van vormen. Opmerkelijk is dat dit verhaal eind juni weer nieuws schijnt te zijn (ABC News, NRC Handelsblad enz)

Bron: Science