Thành viên:Cao Xuân Hiếu/Planctomycetes

1. Planctomycetes là những vi khuẩn thuộc một nhánh riêng biệt trong domain Bacteria với những đặc điểm "bất thường" như i) thành tế bào ko phải peptidoglycan mà là protein, ii) có màng nội bào và iii) sinh sản kiểu nảy chồi. Do đó đây là đối tượng thú vị để nghiên cứu tiến hóa cấu trúc tế bào vi khuẩn.
2. Phân nhánh prokaryote và eukaryote được xác lập là vì không phát hiện được sự tồn tại của dạng tổ chức tế bào trung gian. Tuy nhiên, planctomycetes lại có vẻ như là dạng trung gian đó. Giả thuyết về sự hình thành nhân tế bào có thể kiểm chứng bằng những nghiên cứu trên cấu trúc tế bào planctomycetes.
3. Mọi thành viên planctomycetes đều có dạng cấu trúc tế bào trong đó a) DNA và các ribosome được bao bọc bên trong màng nội bào, cấu trúc này gọi là pirellulosome và b) vùng tế bào chất không phải gian bào (gọi là paryphoplasm) nằm giữa màng sinh chất và màng nội bào.
4. Loài G. obscuriglobus và các loài lân cận có cấu trúc phức tạp và gần giống tế bào eukaryote hơn. Trong đó, DNA được bao bọc bởi một cấu trúc giống nhân tế bào với hai lớp màng nội bào. Sự phát hiện này ủng hộ cho giả thuyết về sự tạo thành nhân tế bào thông qua sự tự sinh của vi khuẩn mà không cần xuất hiện các dạng dung hợp nội cộng sinh của các tế bào thuộc phân nhóm khác nhau.
5. Các tế bào planctomycetes có thể tiến hành quá trình oxi hóa ammonium kỵ khí (anammox) do có một bào quan anammoxosome (có lớp màng đơn) nằm trong pirellulosome có chứa các hydroxylamine oxidoreductase.
6. Ngoài planctomycetes, một nhành vi khuẩn khác cũng có cấu trúc nội bào phức tạp là ngành vi khuẩn Poribacteria. Hai ngành vi khuẩn này có thể cùng chung một nguồn gốc. Ngoài ra, một số vi khuẩn cổ Archaea cũng có cấu trúc tương tự. Điều này đưa ra giả thuyết rằng tổ tiên chung cuối cùng của 3 giới eukaryote, eubacteria và archaea đều có cấu trúc nội bào tương tự và sau đó bị biến mất ở hầu hết các nhánh vi khuẩn và archaea sau này.
7. Planctomycetes gồm 9 chi: 6 chi có thể nuôi cấy được là Pirellula, Rhodopirellula, Blastopirellula, Planctomycetes, Gemmatta và Isophaera và 3 chi chưa nuôi cấy được là "Candidatus Brocada", "Candidatus Kuenenia" và "Candidatus Scalindua".
8. Trình tự 16S rRNA cho thấy Planctomycetes thuộc về một nhánh riêng biệt và khá xa so với các vi khuẩn còn lại. Điều này phát sinh giả thuyết rằng Planctomycetes tách ra khỏi nhánh chính của giới vi khuẩn từ khá sớm và do đó không có những đặc điểm của gene 16S rRNA cũng như thành tế bào của hầu hết các vi khuẩn hiện giờ. Một số phân tích phát sinh chủng loài cho thấy Planctomycetes cùng với Chlamydia và Verrucomicrobia thuộc về một siêu nhánh tuy nhiên cũng có những dữ liệu không ủng hộ quan điểm này.
9. Genome của R. baltica cho thấy 8% tương đồng với gene của tế bào eukaryote. Điều này có thể là do 1) sự chuyển gene ngang giữa các loài, 2) là gene gốc của các gene đặt hữu cho eukaryote sau này (theo Glocker 2003). Tuy nhiên, khi các genome khác của Planctomycetes được giải mã, số lượng gene có BLAST hits đáng kể với trình tự từ archaea và eukaryote giảm xuống còn 0.52% (0.9%) và 0.87% (1.5%) so với tổng số (số trong ngoặc là chỉ mức đáng kể, Fuchsman 2006).
10. Dữ liệu protein nội bào đầu tiên được tạo ra từ kỹ thuật 2D và PMF của R. baltica gồm 558 proteins (Gabe 2005). Hệ thống này được tăng lên 1267 (chiếm 17% tổng số ORF) với các kỹ thuật 2D khoảng pH ngắn, phân tách ko phụ thuộc gel (Hieu 2008). Nghiên cứu này chỉ ra rằng R.baltica dường như gắn các enzyme thủy phân thức ăn trên bề mặt tế bào chứ không tiết vào môi trường. Một nhóm protein YTV được cho là thành phần cơ bản của thành tế bào R. baltica. Đã xác 190 protein dường như là đặc trưng cho planctomycetes. (Review bởi Thomas 2008)

---

Liên kết đến đây

• Thành viên:Cao Xuân Hiếu