科学探索|研究人员在瓜德罗普岛红树林中发现巨型细菌比正常的大5000倍( 二 ) 研究人员在瓜德罗普岛红树林

Volland接受了挑战，在相对较高的放大率下将这些巨型细胞进行三维可视化。例如，利用各种显微镜技术，如硬X射线断层扫描，他看到了长达9.66毫米的整个细丝，并证实它们确实是巨大的单细胞，而不是多细胞细丝，这在其他大型硫磺细菌中很常见。他还能够利用伯克利实验室现有的成像设施，如共聚焦激光扫描显微镜和透射电子显微镜（TEM），更详细地观察丝状体和细胞膜。这些技术使他能够观察到含有DNA簇的新的、与膜结合的小室。他将这些细胞器称为"pepins"，以水果中的小种子命名。DNA簇在单细胞中非常多。

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该小组了解了细胞的基因组复杂性。正如Volland所指出的，“这些细菌含有比大多数细菌多三倍的基因，以及遍布整个细胞的数十万个基因组拷贝（多倍体）。”JGI团队随后使用单细胞基因组学在分子水平上分析了五个细菌细胞。他们扩增、测序并组装了基因组。同时，Gros的实验室还使用了一种被称为BONCAT的标记技术来确定参与蛋白质制造活动的区域，这证实了整个细菌细胞是活跃的。
文章的资深作者之一、LRC的创始人兼首席执行官Shailesh Date说：“这个项目是一个很好的机会，可以证明复杂性是如何在一些最简单的生物体中进化的。我们所论证的事情之一是，有必要比目前所做的更详细地观察和研究生物的复杂性。因此，我们认为非常、非常简单的生物体可能会有一些惊喜。”
LRC通过约翰-坦普尔顿基金会和戈登和贝蒂-摩尔基金会的资助为Volland 提供了资金。戈登和贝蒂-摩尔基金会的Sara Bender补充说：“这一突破性的发现强调了支持基础性、创造性研究项目的重要性，以促进我们对自然界的理解。我们期待着了解Ca. 我们期待着了解Ca. Thiomargarita magnifica的特征如何挑战当前构成细菌细胞的模式，并推动微生物研究。”

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一个巨大的细菌，多个研究问题
【科学探索|研究人员在瓜德罗普岛红树林中发现巨型细菌比正常的大5000倍】对于该团队来说，描述Ca. Thiomargarita magnifica为多个新的研究问题铺平了道路。其中，该细菌在红树林生态系统中的作用。Volland说：“我们知道它在加勒比海的红树林生态系统的沉积物上面生长和繁荣。在新陈代谢方面，它进行化学合成，这是一个类似于植物光合作用的过程。”另一个悬而未决的问题是，被命名为pepins的新细胞器是否在Thiomargarita magnifica极端尺寸的进化中发挥了作用，以及pepins是否存在于其他细菌物种中。pepins的精确形成以及这些结构内外的分子过程是如何发生和被调节的，也有待研究。
Gonzalez-Rizzo和Woyke都认为在实验室中成功培养这些细菌是获得一些答案的方法。Woyke说：“如果我们能在实验室环境中维持这些细菌，我们就能使用现在不可行的技术。你可以找到一些TEM的图片，看到看起来像pepins 的东西，所以也许人们看到了它们，但不明白它们是什么。这将是非常有趣的检查，如果pepins已经到处存在。”

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