How big is En Büyük Bakteri?

Thiomargarita magnifica, Karayipler’deki bir mangrov bataklığında ince, beyaz iplikler hâlinde büyüyen bir bakteridir. Bilim insanları onu 2022’de tanımladığında, bilinen en büyük bakteriydi. Her iplik tek bir hücredir ve ortalama yaklaşık 9 milimetre, en fazla 2 santimetre uzunluğundadır. Diğer hemen hemen tüm bakterilerin aksine mikroskop olmadan görülebilir.

Boyut

Bakterilerin çoğu yaklaşık 2 mikrometre uzunluğundadır; bir mikrometre, milimetrenin binde biridir. 2022’den önce bilinen en büyük bakteri hücreleri yaklaşık 750 mikrometreye (0,75 milimetre) ulaşıyordu. Bir akrabası olan Thiomargarita namibiensis türünün hücreleri bu boyuta ulaşır, ortalama uzunlukları ise 180 mikrometredir. T. magnifica türünü tanımlayan araştırmacılar, bu bakterinin bilinen diğer tüm dev bakterilerden yaklaşık 50 kat daha büyük olduğunu yazdı.

Araştırmacıların çalışmasında, ucunda tomurcuk bulunan ipliklerin ortalama uzunluğu 9,7 milimetreydi ve bazıları 20 milimetreye ulaştı. Yayımlanan makale, ortalama hücre uzunluğunu 9.000 mikrometreden fazla, yani 9 milimetreden fazla olarak veriyor. Araştırmacılar, bütün iplikleri X ışınlarıyla ve lazer mikroskoplarıyla üç boyutlu olarak görüntüledi. Her ipliğin, onu bölen duvarlar bulunmayan tek ve kesintisiz bir hücre olduğunu saptadılar. Tek istisna en uçtur: hücre burada bir ila dört küçük yavru hücreyi boğumlayarak ayırır.

Boyut karşılaştırmaları

Ortalama bir hücre, yaklaşık 2 mikrometre uzunluğundaki bir E. coli bakterisinden yaklaşık 4.500 kat daha uzundur.
Bir E. coli bakterisi, 1,7 metrelik bir insanın boyuna kadar büyütülse, aynı ölçekte T. magnifica yaklaşık 7,7 kilometre uzunluğunda olurdu. Bu, Everest Dağı’nın 8.849 metrelik yüksekliğinin büyük bölümüdür.
Ortalama bir hücre, akrabası T. namibiensis türünün en büyük hücrelerinden yaklaşık 12 kat daha uzundur.
Ortalama bir hücre, uzunluğu ortalama 9,6 milimetre olan yeşil bir kahve çekirdeğiyle yaklaşık aynı uzunluktadır.
2 santimetre uzunluğundaki en uzun hücreler, yaklaşık bir ABD sentinin çapı kadar uzundur.

Tek bir hücrenin bu kadar büyümesi

Bakterilerin küçük kalması beklenir; çünkü hücre içinde kimyasalları difüzyonla, yani moleküllerin yavaş yayılmasıyla taşırlar ve bu yöntem yalnızca birkaç mikrometrelik mesafelerde iyi çalışır. Araştırmacılar, T. magnifica türünün olağandışı yapısının bu sınırlardan bazılarını aşmasına yardımcı olduğunu düşünüyor.

Her hücrenin hacminin yaklaşık yüzde 73’ü, koful denen büyük bir merkezi keseden oluşur. Hücrenin çalışan içeriği olan sitoplazma, kenarda yalnızca yaklaşık 3 mikrometre kalınlığında ince bir tabaka oluşturur. Bu tabakada zarla sarılı çok sayıda küçük bölme bulunur; bunlar hücrenin DNA’sını ve protein üretiminde kullanılan düzeneği içerir. Araştırmacılar bu bölmelere, karpuz ya da kivi gibi meyvelerdeki küçük tohumlardan esinle pepin adını verdi.

Bakterilerde daha önce böyle bölmeler görülmemişti. Hücre ayrıca genomunun, yani tüm genlerinin, çok sayıda kopyasını taşır: milimetre başına 37.000 kopya olduğu tahmin ediliyor; 2 santimetrelik bir hücrede bu sayı yaklaşık 740.000’dir.

Yaşadığı yer ve beslenme biçimi

Bakteri, Karayipler’deki Küçük Antiller’de yer alan Guadeloupe Adası’nın sığ ve tuzlu mangrov bataklıklarında bulundu. Kırmızı mangrov ağacının (Rhizophora mangle) suya batmış yapraklarına tutunan beyaz iplik kümeleri hâlinde büyür. magnifica adı, bu bakterinin olağanüstü büyüklüğüne işaret eder.

Bu bakterinin genomu yaklaşık 12 milyon baz çifti uzunluğundadır; baz çifti, DNA merdiveninin bir basamağıdır. Bu, ekmek mayasının genomu kadar büyüktür. Genomda kükürt bileşiklerinden enerji elde etmek ve karbondioksitten besin üretmek için gereken çok sayıda gen bulunur.