Els bacteris, vulgarment anomenats microbis, són microorganismes. Es diuen microorganismes perquè són molt petits; la seva mida habitual és del voltant de les 2 micres de longitud (és a dir, la mida que té el fragment resultant de dividir un mil·límetre entre 500) i, per això, necessitem un microscopi amb un elevat grau d’augment per poder distingir-los. També classifiquem els bacteris com a procariotes, que vol dir que són éssers amb una única cèl·lula que no té nucli (del grec pro-karyon); és a dir, que tenen una estructura relativament més senzilla que les nostres cèl·lules, ja que el seu ADN no està protegit dins d’una membrana nuclear ben estructurada, sinó que sura dins de l’interior bacterià. Considerem que els bacteris són força ancestrals, puix la seva estructura és bastant més senzilla que la de les nostres cèl·lules, que sí que tenen nucli i les classifiquem com a eucariotes (del grec eu-karyon, és a dir, nucli ben format).

Hi ha milions i milions d’espècies de bacteris que no coneixem. Es calcula que potser hem identificat al voltant d’un 1%-2% de les que poden existir a la Terra. I com sol passar quan els humans classifiquem els éssers vius, hi ha moltes excepcions. Tanmateix, la mida dels bacteris semblava ser ben establerta, perquè els bacteris no tenen una manera estructurada de repartir l’energia, les proteïnes i els seus components vitals dins de la seva cèl·lula. Però com que té un volum tan petit, no li cal estructurar-se gaire, es reparteix tot per difusió. En canvi, les cèl·lules eucariotes són molt més grans, per tant, una de les “millores” que van haver d’incorporar va ser establir carreteres i vies ràpides de circulació dins de la cèl·lula. Així, els eucariotes tenim una xarxa de microtúbuls que vindrien a ser les vies de repartició ràpida de proteïnes i altes components. Això és molt fàcil d’entendre, un petit poble no necessita tenir carrers ben estructurats, perquè la gent arriba a tot arreu amb poc esforç. En canvi, no es podria viure a Los Angeles sense cotxe i un bon sistema de carreteres i vies de comunicació.

Hi ha milions i milions d’espècies de bacteris que no coneixem. Es calcula que potser hem identificat al voltant d’un 1-2% de les que poden existir a la Terra

Doncs, com hem dit, també hi ha excepcions. Si els bacteris tinguessin un llibre Guinness dels rècords, aquesta setmana haurien d’introduir-ne un més, i força inesperat, relatiu a la mida dels bacteris. Anem per parts, el primer bacteri a batre el rècord va ser del gènere Epulospiscium (que en llatí significa “convidat a un banquet de peix”), un bacteri gegant que viu de forma simbiòtica dins de l’intestí d’un peix cirurgià i mesura al voltant de mig mil·límitre (500 micres). Aquest bacteri va ser desbancat en pocs anys per un altre bacteri encara més gran, la Thiomargarita namibiensis (perla sulfurosa de Namíbia), que pot arribar a mesurar uns 0,75 mil·límetres (750 micres) i viu al fons del mar, en la plataforma oceànica davant de Namíbia. Just aquesta setmana hem sabut que el rècord Guinness dels bacteris s’ha batut de nou, i per molt! S’acaba de descriure un nou bacteri ­que ja no podem dir que és un micro-organisme perquè es pot veure a ull nu– que mesura al voltant d’1 a 2 cm de longitud. No sé si podeu intuir el que vol dir això. Vol dir que hi ha bacteris gegantins, que tenen una mida fins a 10.000 vegades més gran que un bacteri normal i corrent, com els que tenim als nostres intestins! Sembla totalment increïble, però és que si us explico el que en sabem, encara és més impressionant.

S’acaba de descriure un nou bacteri ­que ja no podem dir que és un micro-organisme perquè mesura al voltant d'1 a 2 cm de longitud

Per començar, voldria remarcar que l’article que descriu aquest bacteri encara no està publicat en una revista revisada, sinó que està dipositat a un arxiu accessible i obert (bioRxiv) i està en procés de revisió. El nom d’aquesta espècie és Thiomargarita magnifica (perla sulfurosa gran, i magnífica, també!), que s’ha aïllat als manglars de l’illa de Guadalupe (a les Antilles franceses). Per continuar i perquè us pugueu fer una idea de la mida, us adjunto una imatge comparativa que els investigadors posen al seu article. En verd, els procariotes (per exemple, un bacteri habitual del nostre intestí, Escherichia coli, d’unes 2 micres), i en blau, els eucariotes, com ara el llevat (que és unicel·lular i relativament petit), però també el nemàtode C. elegans o la mosca de la fruita (Drosophila), perquè Thiomargarita magnifica els supera de llarg. Fixeu-vos en la seva forma de fil, ei, que és un bacteri i té una única cèl·lula! Com és això possible? Com pot superar aquest bacteri els límits biofísics que us he comentat?

Imatge extreta de l’article dipositat a bioRxiv per Volland et al (doi:10.1101/2022.02.16.480423), comparant la mida de Thiomargarita magnifica amb la d’altres organismes procariotes i eucariotes, en una escala logarítmica des de 0,1 micres a 10 cm (separats per 6 ordres de magnitud).

La veritat és que aquest bacteri (de forma similar als altres bacteris gegantins) utilitza una estratègia fantàstica: fer servir sacs membranosos, els autors els anomenen pepins (adaptació lliure de “pips”, llavoretes). El primer sac és un contenidor gegant de líquid al seu interior (el que els biòlegs anomenem vacúol) que s’estén al llarg de la seva forma de fil i ocupa més del 73% del seu volum, de forma que com que el bacteri té una forma tan allargassada, queda molt poc espai entre aquest sac i la membrana exterior, i en aquest petit espai, pot funcionar bé la difusió. La segona estratègia és encara més sorprenent i té a veure amb la longitud. Per facilitar que totes les proteïnes arribin a tot arreu (sense carreteres de microtúbuls), aquest bacteri ha multiplicat el seu ADN, n’ha fet mig milió de còpies i les té distribuïdes al llarg de tota la seva única cèl·lula. Què surt guanyant amb això? Doncs que allà on hi ha cada còpia del seu genoma, pot fer tot l’ARN i les proteïnes que necessiti. Per a posar-vos un exemple que tots entendreu, imagineu tota Catalunya i un únic caixer automàtic per a poder extreure’n diners; és impossible repartir-los bé arreu. Però si poseu 500.000 caixers automàtics ben repartits per tota Catalunya, ja no teniu problemes de servei, perquè estiguis on estiguis, en tens un a prop i, fins i tot, hi pots anar a peu. Ja no necessites carreteres per anar a treure diners. Problema resolt. I ja per acabar-ho d’adobar, per tal de ser més eficient encara, aquest bacteri protegeix el seu ADN i la maquinària de produir proteïnes dins d’un sac, és a dir, dins d’una membrana, cosa que sens dubte recorda el nucli dels eucariotes, però sense la seva estructura i funció altament especialitzades. A mig camí, podríem dir. I això també podria trencar uns quants paradigmes.

Aquest treball és tan sorprenent i les dades tan suggerents, que ja ha merescut comentaris a revistes com Science, i us recomano que hi vegeu un vídeo on s’observa la forma d’aquests bacteris filiformes al costat d’una moneda de 10 centaus de dòlar, per donar-vos una idea de la mida. Jo no me n’he pogut estar d’explicar-vos-ho. Un bacteri magnífic, a ull nu i sense microscopi… qui sap quantes espècies de bacteris més estan a la vista i no les sabem veure?