Thiomargarita magnifica – gatunek bakterii gram ujemnej odkryty w karaibskich lasach namorzynowych, którego komórki osiągają do 2 cm długości i posiadają wewnętrzne organelle nazwane pepinami (ang. singular pepin, plural pepins). Thiomargarita magnifica to największa bakteria świata. "Mount Everest wśród mikroorganizmów"!
Naukowcy odkryli kolejny gatunek osobliwej bakterii Thiomargarita magnifica, której morfologia zaprzecza istnieniu w przeszłości LUCA (Last Universal Common Ancestor – ostatni uniwersalny wspólny przodek). LUCA to hipotetyczny organizm, który był, a ściślej mówiąc, powinien być, ostatnim wspólnym przodkiem wszystkich żyjących obecnie na Ziemi organizmów, należących do domeny bakterii, archeanów i eukariontów: https://tiny.pl/dwp9b oraz: https://tiny.pl/dwpwx
oraz tu: https://tiny.pl/dwpwg
Konserwatywne białka to te, które z założenia dobór naturalny wyszlifował do takiej postaci, że nie tolerują żadnych zmian. Mutacje w genach kodujących białka konserwatywne mogą być tylko neutralne, w różnym stopniu u różnych białek, albo letalne. Czyli takie, które prowadzą do śmierci komórek. Oczywiście można przyjąć, że są one konserwatywne jedynie dlatego, bo się nie zmieniają z pokoleń na pokolenia od milionów lat. Żaden darwinista nie potrafi wyjaśnić, jak współczesne białka odporne na ewolucję adaptacyjną wyewoluowały w przeszłości! Oto przykład:
„Histony tworzą fizyczne oparcie dla chromosomów w procesie ich kondensacji w chromatynę oraz w ciągu skomplikowanych procesów prowadzących do crossing over oraz podziałów komórki. Postać histonu H4 o własnościach zakłócających przebieg crossing over, lub doprowadzających do rozerwania chromosomów podczas podziału komórki byłaby rzecz jasna letalna [śmiertelna], tak jak letalne byłyby wadliwe cząsteczki tRNA. Można więc wiarogodnie objaśnić obserwowaną strukturę histonu H4. Jeśliby to białko nie było dokładnie odtwarzane, to komórki nie dzieliłyby się prawidłowo, przez co nic w żywym organizmie nie działało by tak, jak powinno. W obliczu takiej sytuacji darwiniści wycofują się na stanowisko, którego nie sposób poddać sprawdzeniu! W osobliwy sposób przekonują, jakoby histon H4 ewoluował krok po kroku nie więcej niż o jedną zmianę pary zasad w każdym kroku. Na zarzut, że stopniowa ewolucja jest niemożliwa, bo struktura histonu H4 to przypadek typu „wszystko lub nic” odpowiadają że jest może tak dziś, ale kiedyś było inaczej. Utrzymują, że na wczesnym etapie histon H4 ewoluował stopniowo, a takie twierdzenie mieści się w dziedzinie zjawisk niepoznawalnych i niesprawdzalnych.”
Fred Hoyle, „Matematyka ewolucji”,strony 131-132
Profesor sir Fred Hoyle miał rację. Poziom argumentacji darwinistów nie zmienił się po dziś dzień - zarówno w renomowanej literaturze, jak i na zwykłych forach dyskusyjnych. Przykład pierwszy z brzegu. Stanowi krytykę niniejszego tekstu - przynajmniej tak się wydawało jej autorowi. Obszerny komentarz bez treści poznawczych to podstawowa cecha tego rodzaju twórczości:
https://wykop.pl/wpis/76059549/konserwatywne-bialka-to-takie-ktore-z-zalozenia-do#267280739
„W latach 1945–1952 studiował na Uniwersytecie w Cambridge i uzyskał doktorat z zoologii. Następnie założył Wydział Fizjologii i Biochemii na Uniwersytecie w Southampton, gdzie pracował przez całą swoją karierę.
W 1966 roku został profesorem fizjologii i biochemii, a następnie dziekanem ds. nauki, przewodniczącym Szkoły Nauk Biochemicznych i Fizjologicznych oraz kierownikiem Katedry Neurofizjologii.
Książka Kerkuta „The Implications of Evolution” wskazała na pewne nierozwiązane problemy i punkty budzące wątpliwości w obrębie biologii ewolucyjnej. Odniósł się do siedmiu założeń ewolucyjnych, które jego zdaniem nie miały wystarczającego wsparcia dowodowego.
Kerkut kończy swoją książkę z 1960 roku stwierdzeniem:
„Nie jest jasne, czy zmiany powodujące specjację mają ten sam charakter, co te, które spowodowały rozwój nowych typów. Odpowiedź można będzie znaleźć w przyszłych pracach eksperymentalnych, a nie w dogmatycznych twierdzeniach że Ogólna Teoria Ewolucji musi być poprawna, ponieważ nic innego nie zastąpi jej w zadowalający sposób.” (za wikipedią)
Profesor Gerard Allan Kerkut miał rację! Specjacja, to powstawanie bariery rozrodczej między dwiema odmianami (padgatunkami, rasami) w obrębie jednego gatunku. Zakładana ewolucja rozmaitych typów zwierząt, które w większości pojawiły się w skałach kambryjskich - nie ma nic wspólnego z tym procesem. W przypadku genezy rozmaitych typów organizmów zakłada się makroewolucję. Powstawanie podgatunków i bariery reprodukcyjnej (specjacji) to mikroewolucja:
Czy specjacja jest mechanizmem powstawania nowych gatunków?
https://www.salon24.pl/u/slawekp7/1335870,czy-specjacja-jest-mechanizmem-powstawania-nowych-gatunkow
Niektóre Systemy złożone z tych samych białek konserwatywnych u różnych gatunków mogą łączyć się z innymi białkami i tym samym pełnić różne funkcje. Przekierowanie to wymaga odpowiedniego pomostu złożonego z odpowiednich białek. Pomost taki jest nieredukowalnie złożony. Usunięcie istotnych elementów pozbawia funkcji cały system. Poza tym białka konserwatywne muszą mieć odpowiednie domeny komplementarne, żeby móc się połączyć z białkami tworzącymi ten pomost. Więcej jest na ten temat tu: https://tiny.pl/dwpz7
Zatem podobieństwa w biologii molekularnej pomiędzy różnymi gatunkami organizmów żywych nie dowodzą pokrewieństw filogenetycznych. Wyjaśnienia i opisania na gruncie biologii ewolucyjnej domaga się nie tylko istnienie wspólnych wielu gatunkom białek konserwatywnych. Ale też dużych różnic na przykład pomiędzy różnymi gatunkami bakterii i archeonów. Jak i między bakteriami i archeonami oraz pomiędzy tymi dwoma domenami i eukariotami. I pomiędzy różnymi gatunkami eukariotów.
Gdyby współczesne organizmy żywe pochodziły od LUCA, organizmu rzekomo przypominającego współczesne bakterie, to należałoby się spodziewać, że ten fakt odzwierciedli się w ich budowie. Że biolodzy będą to obserwowali, lub rekonstruowali tworząc szczegółowe modele teoretyczne przebiegu filogenezy współcześnie żyjących organizmów. Jak wyżej wyjaśniłem nic takiego nie ma miejsca. Darwiniści wskazują tylko na omawiane tu białka konserwatywne zakładając homologie białek i ortologie kodujących je genów. Podobieństwa w biologii, często łudzące, nie muszą dowodzić pokrewieństw: https://tiny.pl/dwpzr
Przykładowo. Jeżli bakterie i archeony pochodzą od LUCA, to dlaczego helikazy DNA u tych gatunków są niehomologiczne? W takich przypadkach mówimy, że są analogiczne. Biolodzy ewolucyjni na podstawie samych podobieństw nie mogą już zakładać, że bakterie i archeony odziedziczyły helikazę DNA od wspólnego przodka. Zakładają, że helikazy DNA u bakterii i archeonów wyewoluowały niezależnie. Oczywiście nie opisują szczegółowo, jak wyewoluowały helikazy u bakterii i archeonów. „[….] W tym artykule dokonujemy przeglądu ostatnich badań tych dwóch grup heksamerycznych helikaz i nieoczekiwanych różnic, które również ujawniły analizy porównawcze.”: https://tiny.pl/dwpz9
Biolodzy używają mylącego języka, który wprowadza w błąd laików. Na przykład twierdzą, że archeony przypominają eukarioty bo jedne, jak i drugie posiadają białka histonowe połączone z DNA - chromatynę. Nie jest to jednak podobieństwo wynikające z powiązań filogenetycznych, bo inne białka tworzą histony u archeonów a inne u eukariotów. Inna jest też struktura chromatyny u obu domen. Archeony owijają swoje DNA (żółty kolor) wokół białek zwanych histonami (kolor czerwony). Owinięta struktura wykazuje pewne, powierzchowne podobieństwo do eukariotycznego nukleosomu: https://tiny.pl/dwpzw
U eukariotów w tworzeniu chromatyny bierze udział 5 histonów, które tworzą oktamer histonowy – białkowy rdzeń, na który nawinięta jest helisa DNA u eukariontów. Zbudowany jest z histonów H1 (który działa jak spinka - stabilizując oktamer) H2A, H2B, H3 oraz H4. Wraz z nawiniętym 146-nukleotydowym odcinkiem DNA.
Natomiast DNA archeonów jest nawinięte na jedno białko histonowe, tworzące odpowiednią szpulkę. Strukturę taką określamy superheliksem. Przypomina ona puszki do napojów poustawiane jedna na drugiej:
https://youtu.be/gbSIBhFwQ4s
Zatem jedyne małe podobieństwo w tym przypadku to funkcje chromatyn u eukariotów i archeonów. Można to porównań do dwóch rodzajów pułapek na myszy. Ze zwykłą z mechanizmem zapatkowym. I z taką, u której zamiast tego mechanizmu do deseczki przytwierdzony jest lep na myszy. O podobieństwach w funkcji można tu mówić, ale nikt nie będzie twierdził, że sam lep mógł być prekursorem ewolucyjnym mechanizmu zapadkowego. Gdyby lep został przytwierdzony do deseczki identycznymi skoblami, jakich się używa do budowy mechanizmu zapadkowego, to mimo to nikt by nie mógł twierdzić, że różnice między pułapkami na myszy z lepem i mechanizmem zapadkowym się zacierają.
Innym przykładem jest olbrzymia bakteria thiomargarita magnifica: https://tiny.pl/dwnkp
Autorzy tekstu źródłowego napisali, że błoniaste struktury opłaszczające elementy komórkowe, odpowiedzialne za metabolizm i replikację DNA oraz transkrypcję i translację, przypominają organelle u eukariotów. W jednej z pogadanek na ten temat autor stwierdził, że odkrycie tej bakterii zaciera różnice między prokariotami i eukariotami.
Porównał organellę, która u bakterii thiomargarita magnifica to opłaszczone błoną DNA i rybosomy do jądra komórkowego u eukariotów. Podobnie, jak u eukariotów u bakterii thiomargaritam agnificar eplikacja DNA, transkrypcja i translacja zachodzą w odizolowanym błoną środowisku komórkowym. Z tą różnicą, że w komórce eukariotycznej rybosomy znajdują się w małej ilości w jąderku a przytłaczająca większość poza jądrem komórkowym w retikulum endoplazmatycznym. Między innymi z tego powodu, że u prokariotów transkrypcja jest sprzężona z translacją a u eukariotów mRNA przy udziale wielu skomplikowanych procesów transportowane jest z jądra do RE.
U prokariotów:
U eukariotów:
Podobieństwa są powierzchowne: jak pomiędzy pułapką na lep i pułapką z mechanizmem zapadkowym. To samo dotyczy pierścienia Z (pierścienia podziałowego). Białka, które tworzą tą strukturę kurczą się w wyniku hydrolizy ATP i pierścień pomaga w kompletnym oddzieleniu się potomnych bakterii od siebie. Thiomargarita magnifica rozmnaża się inaczej. Pierścienie Z tylko do jakiegoś stopnia tworzą przewężenia na wydłużającej się rurkowatej strukturze bakterii. W procesie tym wykorzystywane są konserwatywne białka tworzące pierścień Z i cytoszkielet oraz współpracujące z nimi, tworzące przewężenie, białka cytoszkieletu thiomargarita magnifica. Pierścień Z pełni podobną funkcję, co kompleks motoryczny oddzielający pęcherzyki transportujące zależne od klatryny od błon organli u eukariotów. Zaznaczam, że mówię o podobieństwie funkcji nie o homologii! Pierścień Z i kompleks motoryczny oddzielający pecherzyki transportujące od błony są zbudowane z innych białek i różnią się od siebie strukturalnie:
Konserwatywne białka obecne u thiomargarita magnifica i u innych gatunków bakterii tworzą u thiomargarita magnifica inny system niż u innych gatunków bakterii. Białka tworzące pierścień Z u thiomargarita magnifica muszą posiadać odpowiednie komplementarne domeny łączące je z grupą białek obecnych tylko u tej bakterii i tworzących odpowiedni pomost. Dwa magnezy mogą się przyciągać lub odpychać. Gdyby u różnych gatunków możnaby było zrekonstruować ich filogenezę, to by się przyciągały zachowując obserwowaną ciągłość filogenetyczną. Pasowałyby do siebie jak puzle. Jest na odwrót. Różnice miedzy różnymi domenami życia odpychają je od siebie. Zwrócił na ten fakt uwagę wybitny biolog Craig Venter. Na filmie można posłuchać, co ma do powiedzenia na temat tak zwanego drzewa Darwina. Jako znany biolog komórkowy, biotechnolog i badacz stwierdził, że drzewo Darwina jest sztucznym tworem minionych czasów bez odzwierciedlenia w biologii.
Na filmie Craig Venter w dyskusji z Richardem Dawkinsem o powiązaniach filogenetycznych przytoczył przykład bakterii: mycoplasma genitalium: https://tiny.pl/dwn2b
Jest to nietypowa bakteria pozbawiona ściany komórkowej, która odpowiedzialna jest za infekcje układu moczowo-płciowego u obu płci. Venter stwierdził, że mycoplasmy posiadają tylko sobie właściwe geny mimo, że zawierają takie samo DNA, jak inne organizmy. Następnie, że mimo identycznego DNA ze względu na te specyficzne geny pozycja tej bakterii na drzewie filogenetycznym jest nieznana. Na przykład podobieństwa różnych gatunków bakterii polegają na tym, że są zdolne do generowania ruchu. Jednak różne są struktury, kodowane przez inne zestawy genów, które umożliwiają im ruch. Mycoplaźmie: https://tiny.pl/dwpzc bakterii E. coli: https://tiny.pl/dwpwd czy krętka: https://tiny.pl/dwpwd
Thiomargarita magnifica – gatunek bakterii gram ujemnej odkryty w karaibskich lasach namorzynowych, którego komórki osiągają do 2 cm długości i posiadają wewnętrzne organelle nazwane pepinami (ang. singular pepin, plural pepins).
Różnica między bakteriami gram ujemnymi i gram dodatnimi została wyjaśnionactu:
https://tiny.pl/dwprr I tu:
https://tiny.pl/dwpwd I tu:
https://tiny.pl/dwpw1
Samo istnienie pepin powoduje konieczność zmiany definicji organellum, które miało być unikalne dla eukariontów, czyli organizmów charakteryzujących się złożoną budową komórki. Podobnie do jądra komórkowego pepiny zawierają, oddzielone od reszty komórki zamkniętą membraną, rybosomy i chromosom bakteryjny. Organizm został odkryty w 2010 przez Oliviera Grosa z Université des Antilles w Pointe-à-Pitre, który uznał, że odkrył grzyba. Dopiero po 5 latach, współpracujący z Grosem Jean-Marie Volland, odkrył, że jest to bakteria o zaskakującej charakterystyce. (za wikipedią).
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abb3634
Pobieranie próbek z bagien namorzynowych Volland i in. odkrył niezwykle dużą bakterię utleniającą siarkę o złożonej organizacji błon i przewidywanym cyklu życiowym. Korzystając z szeregu technik mikroskopowych, autorzy zaobserwowali wysoce poliploidalne komórki z DNA i rybosomami podzielonymi na przedziały w błonach. Pojedyncze komórki bakterii, zwane Candidatus Thiomargarita magnifica, choć cienkie i rurkowate, rozciągały się na ponad centymetr długości. Komórki większości gatunków bakterii mają długość około 2 mikrometrów, a niektóre z największych okazów osiągają 750 mikrometrów:
Thiomargarita magnifica, to bakteria, której średnia długość komórki przekracza 9000 mikrometrów i jest widoczna gołym okiem. Komórki te rosną o rząd wielkości w stosunku do teoretycznych granic wielkości komórek bakteryjnych, wykazując bezprecedensową poliploidię obejmującą ponad pół miliona kopii bardzo dużego genomu i przechodzą dymorficzny cykl życiowy z asymetryczną segregacją chromosomów do komórek potomnych.
Poliploidalność – posiadanie przez dany organizm więcej niż dwóch kompletnych zestawów chromosomów. Organizm taki nazywa się poliploidalnym, poliploidem lub polieuploidem. Takie zwiększenie ilości zestawów chromosomów dzieje się w trakcie tworzenia gamet, gdy po podziale chromosomów nie nastąpi podział komórki. (za wikipedią)
Cechy te, wraz z podziałem materiału genomowego i rybosomów w opłaszczone błonami organelle aktywne translacyjnie, połączone z błonami bioenergetycznymi, wskazują na wzrost złożoności linii thiomargarita magnifica i podważają tradycyjne koncepcje komórek bakteryjnych. Bakterie i archeony są taksonomicznie i metabolicznie najbardziej zróżnicowanymi i licznymi organizmami na Ziemi. Chociaż większość bakterii modelowych i archeonów jest mała, niektóre wyjątkowo duże komórki, zwane bakteriami gigantycznymi, są widoczne w co najmniej czterech gromadach, a ich rozmiary mieszczą się w zakresie dziesiątek, a nawet setek mikrometrów.
Wiadomo na przykład, że niektórzy wyjątkowi przedstawiciele gammaproteobakterii utleniająceych siarkę np. Thiomargarita namibiensis osiągają rozmiary do 750 µm (średni rozmiar: 180 µm). Takie bakteryjne giganty rodzą pytanie, czy mogą istnieć inne linie wcześniej niezidentyfikowanych makrobakterii?
W niniejszym artykule opisano prowadzący osiadły tryb życia nitkowaty gatunek bakterii thiomargarita magnifica z morskiego środowiska siarkowego, który jest około 50-krotnie większy od wszystkich innych znanych gigantycznych bakterii! Nasze badania ujawniły masową poliploidię i dymorficzny cykl rozwojowy u tych osobliwych bakterii, w którym kopie genomu są asymetrycznie segregowane w pozornie dyspersyjne komórki potomne.
Wykazano, że centymetrowe włókna thiomargarita magnifica reprezentują pojedyncze komórki z materiałem genetycznym i rybosomami podzielonymi na metabolicznie aktywne organelle związane z błoną cytoplazmatyczną. Sekwencjonowanie i analiza genomów pięciu pojedynczych komórek pozwoliła uzyskać wiedzę na temat odrębnych mechanizmów podziału komórki i wydłużania komórki podczas wzrostu.
Te cechy komórkowe prawdopodobnie pozwalają organizmowi urosnąć do niezwykle dużych rozmiarów i ominąć niektóre biofizyczne i bioenergetyczne ograniczenia wzrostu. Ze względu na jego wyjątkowe rozmiary proponujemy nazwać ten gatunek thiomargarita magnifica.
(....)
Zrozumienie mechanizmów leżących u podstaw regulacji tak dużej liczby kopii genomu będzie wymagało dodatkowej pracy. Całkowita długość sekwencji wynosi od 11,5 do 12,2 Mb. Wartość ta jest dwukrotnie większa niż w przypadku jedynego innego sekwencjonowanego gatunku bakterii z rodzaju Thiomargarita. Genomy thiomargarita magnifica zawierają do 11 788 genów, co stanowi ponad trzykrotność policzonej liczby genów u dotąd zbadanych prokariotów - 3935 genów. Dla porównania z organizmami eukariotycznymi thiomargarita magnifica ma genom tak duży jak drożdże piekarskie Saccharomyces cerevisiae - 12,1 Mb i zawiera więcej genów niż grzyb modelowy Aspergillus nidulans - ≈ 9500 genów! Genom thiomargarita magnifica ujawnił duży zestaw genów odpowiedzialnych za utlenianie siarki i wiązanie węgla, co sugeruje chemoautotrofię.
Koduje szeroki zakres zdolności metaboliczych. Wykazano, że gigantyczne bakterie zmieniają przeznaczenie swoich mechanizmów podziału komórkowego, przystosowując się do ekstremalnych rozmiarów komórek.
Genom T. magnifica zawiera również wskazówki dotyczące niezwykłej morfologii tych komórek - w postaci nietypowego uzupełnienia genów podziału i wydłużania komórek. Brakowało wielu genów kodujących białka rdzenia podziału komórek, w tym podstawowe składniki składania i regulacji pierścienia Z, FtsA, ZipA i FtsE-FtsX (podczas wzrostu komórki obserwuje się przewężnia między poszczególnymi przedziałami a nie kompletne ich oddzielenie. Jak to ma miejsce podczas podziału komórkowego wielu innych prokariotów):
https://tiny.pl/dwpz7
Natomiast geny kodujące białko cytoszkieletu FtsZ, które jest częścią dobrze konserwatywnego operonu dcw („podział i ściana komórkowa”) oraz podstawowy składnik pierścienia Z, zostały zachowane. Białka ZapA, ZapB i ZapD, które oddziałują z FtsZ i regulują składanie pierścienia Z, są konserwatywne, jak u innych prokariotów.”
Źródła:
Białka konserwowane ewolucyjnie są to takie białka, które niewiele zmieniają się w ciągu ewolucji.Zmiana struktury białka to zmiana sekwencji tworzących je aminokwasów i związana z tym zmiana przestrzennej struktury białka. Do najwolniej ewoluujących białek należą histony rdzeniowe, które, wraz z oplatającą je nicią chromosomowego DNA, tworzą nukleosomy). Mutacja genu kodującego histony jest najczęściej letalna (zabójcza) dla zmutowanej w ten sposób komórki.Konserwatywne są także białka obu podjednostek rybosomów. Natomiast białka regulacyjne, kierujące transkrypcją mRNA, białka tworzące receptory regulacyjne na powierzchni błony komórkowej, zmieniają się relatywnie szybko wpływając na morfogenezę, czyli zmienność gatunkową. Im dane białko uczestniczy w bardziej elementarnych dla życia funkcjach tym jest bardziej konserwatywne ewolucyjnie.Analiza sekwencji aminokwasów białek konserwatywnych jest stosowana w paleontologii molekularnej do ustalania ewolucyjnej kolejności pojawia się określonych gatunków przez dokonywanie ocen pokrewieństwa białek konserwatywnych pochodzących z różnych gatunków roślin i zwierząt, zarówno istniejących współcześnie jak i kopalnych. Białko często zachowuje się lepiej niż DNA. Znajomość na ile dane białka są konserwatywne ewolucyjnie może być więc wykorzystana do określania pokrewieństwa ewolucyjnego zachowanych próbek. W przypadku porównywania współcześnie żywych odgałęzień ewolucji lepsze rezultaty osiąga się porównując sekwencje DNA.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9242903/
Podział komórki bakteryjnej następuje poprzez utworzenie pierścienia FtsZ (pierścienia Z) w miejscu podziału. Pierścień składa się z białka FtsZ podobnego do tubuliny, które ma aktywność GTPazy i zdolność do polimeryzacji in vitro. Uważa się, że pierścień Z działa in vivo jako element cytoszkieletu, analogiczny do pierścienia kurczliwego w wielu komórkach eukariotycznych.
https://wiadomosci.radiozet.pl/Nauka/Thiomargarita-magnifica-to-najwieksza-bakteria-swiata.-Mount-Everest-wsrod-mikroorganizmow
Największa bakteria świata thiomargarita magnifica została opisana przez naukowców. Osiąga ona nawet 2 cm i widać ją gołym okiem. Badaczy zainteresowała szczególnie jedna cecha, która może odpowiadać za gigantyczne w świecie mikroorganizmów rozmiary tej bakterii.
Więcej: https://wiadomosci.radiozet.pl/Nauka/Thiomargarita-magnifica-to-najwieksza-bakteria-swiata.-Mount-Everest-wsrod-mikroorganizmow
https://tiny.pl/dwpdm
Archeony
https://tiny.pl/dwpdt
Bakterie
https://pl.m.wikipedia.org/wiki/Bakterie
