Gdzieś wysoko w górach, tylko śnieg i lód. Poza małą ekipą alpinistów - żywego ducha. Biało, biało, biało... nagle na śniegu widać czerwoną plamę. A może pomarańczowo-brązową, wygląda jak krew, która zdążyła już wsiąknąć w podłoże i przyschnąć. Jest krew, a gdzie jest właściciel? Kto zamordował alpinistę, który był tu wcześniej? dlaczego nie ma ciała? Skoro wiemy, że Yeti nie istnieje, to pewnie winne wszystkiemu są mikroby.  
Oczywiście. Tylko nie morderstwu, a jedynie przerażaniu ludzi.

Istnieją pewne gatunki mikroorganizmów - samych glonów kilkaset gatunków - które zamieszkują bardzo specyficzne środowisko, jakim jest śnieg, a dokładniej jego zewnętrzna warstwa, gdzie świeci intensywnie Słońce i zachodzą ciągłe cykle topienia i zamarzania. Środowisko jest wyjątkowo ubogie w związki odżywcze, a jednak glony, i w mniejszym stopniu bakterie, stają się pierwszym ogniwem łańcucha pokarmowego. Po głębszym zbadaniu okazuje się, że taki niewinny śnieg jest siedliskiem całego mnóstwa różnych żyjątek, nie tylko mikrobów, ale również bezkręgowców, mniej lub bardziej słusznie zwanych robalami.

Czerwony śnieg jest najbardziej medialny spośród kolorowych śniegów, które mogą być także pomarańczowe, żółte i zielone. Wszystko zależy od tego, jaki pigment dominuje w komórkach mikroorganizmów. Czerwono-pomarańczowa jest astaksantyna, spokrewniona z pomarańczowymi i żółtymi karotenoidami. Pojawiają się także zielone chlorofile, żółta luteina i zielono-brązowa feofityna. Chlorofile biorą udział w fotosyntezie, a karotenoidy pełnią ogromnie ważną rolę bardzo wydajnych filtrów UV. Niektóre glony bronią się przed promieniowaniem chowając się kilka cm pod powierzchnią śniegu.

Barwny śnieg występuje w wielu miejscach na Ziemi i na razie nie znaleziono jednoznacznych wskazówek, jakie warunki decydują o jego pojawieniu się. Aby znaleźć śnieżne glony warto udać się w miejsce, gdzie śnieg leży od dawna i ma kilkadziesiąt centymetrów grubości.

Badanie tych mikrobów jest bardzo ciekawe ze względu na bardzo trudne warunki środowiskowe, a znalezienie elementów odpowiedzialnych za rozwój w temperaturze poniżej zera i odporność na poddawanie cyklom zamrażania i rozmrażania może mieć duże znaczenie wszędzie tam, gdzie komórki wymagają przechowania w chłodzie, a następnie przywrócenia do stanu pełnej żywotności. Teoretycznie więc ta wiedza może w przyszłości pomóc w rozwoju transplantologii. Może także przydać się tam, gdzie ludzie zostali poddani znacznemu wychłodzeniu organizmu.

Natknęłam się w sieci na stronę artysty Luke'a Jerrama, który wydmuchał w szkle niektóre mikroby chorobotwórcze. Efekt zachwycający. Jako przykład - Escherichia coli:

 

Mikroby można oglądać w londyńskiej The Smithfield Gallery oraz na stronie autora, skąd pochodzi również powyższe zdjęcie.

Mikrobiolodzy w swojej pracy nieustannie gromadzą nowe szczepy bakterii. Część z nich badana jest od razu, ale bardzo wiele wymaga przechowania do dalszych analiz, co może nastąpić nawet wiele lat później. Jedną ze skutecznych metod jest zamrażanie w temperaturze -80 °C. Istnieje jednak pewien problem – zwykle komórki nie są naturalnie przystosowane do przeżywania tak niskich temperatur. Chodzi o to, że w komórkach znajduje się pewna ilość wody, a ta, zamarzając, tworzy kryształki, które rozrywają delikatne struktury wewnątrzkomórkowe. Konieczne więc stało się opracowanie takich technik, które pozwolą przeżyć możliwie największej liczbie mikrobów. Z pomocą przyszły krioprotektanty, czyli substancje, które uniemożliwiają albo znacznie ograniczają tworzenie się kryształów (substancje te stosuje się powszechnie w biologii przy zamrażaniu komórek czy tkanek, używane są także w przemyśle). W mikrobiologii stosowane są często glicerol i DMSO (dimetylosulfotlenek), a także… odtłuszczone mleko. Ważnym czynnikiem jest też to, że szczepy umieszcza się w tak niskiej temperaturze – błyskawiczne zamarzanie znacznie ogranicza wzrost kryształków.

W sierpniu 2005 roku Nowy Orlean nawiedził huragan Katrina. Wraz z powodziami doprowadził on do zatrzymania dostaw prądu, co spowodowało m.in. rozmrożenie zamrażarek w jednostkach badawczych. Szczepy, które powinny przebywać w – 80 °C spędziły miesiąc w tropikalnych ok. 30 °C. Tymczasem gdy zamrażamy szczep, nie bierzemy pod uwagę ani cykli długotrwałego rozmrażania i zamrażania, ani tym bardziej możliwości długotrwałego przechowywania próbki w wysokiej temperaturze. 

Naukowcy z dwóch laboratoriów podjęli próbę próby odzyskania przechowywanych jak największej ilości szczepów… Jako krioprotektantów używano tam glicerolu oraz odtłuszczonego mleka. W obydwu grupach udało się odzyskać znaczną część szczepów, w niektórych przypadkach nawet wszystkie, porównano więc ilość uratowanych szczepów zależnie od rodzaju zastosowanego krioprotektantu. Otrzymane wyniki były jednak na tyle rozbieżne, że nie można było ich rozstrzygnąć na korzyść żadnego ze stosowanych środków. Naukowcy zdecydowali się, aby przeprowadzić podobne doświadczenie, tym razem jednak w kontrolowanych warunkach.

Wybrane szczepy zamrożono na 3 dni z wybranym roztworem – 15% glicerolem bądź 10% odtłuszczonym mlekiem, a następnie przez 9 tygodni trzymano w 30 °C, regularnie sprawdzając ilość żywych komórek, zdolnych do wytworzenia kolonii (licząc CFU, ang. colony forming units). Wyniki wyraźnie pokazały przewagę mleka - po tym samym okresie czasu przeżyło tysiąckrotnie więcej bakterii trzymanych w roztworze z mlekiem, niż w roztworze z glicerolem, a w niektórych przypadkach zanotowano dużą ilość żywych bakterii z roztworu zawierającego mleko, podczas gdy w roztworze glicerolu zginęły już wszystkie.

Dobra wiadomość dla mikrobiologów: otrzymane wyniki dotyczące ilości odzyskanych szczepów, i późniejsze, pochodzące z zaplanowanego doświadczenia pokazują, że rozmrożenie szczepu nie oznacza końca świata J Przy czym wtedy, gdy z jakiegoś powodu istnieje ryzyko narażenia próbki na długotrwałe działanie wysokiej temperatury, warto rozważyć zastosowanie mleka zamiast glicerolu jako krioprotektantu.

Pohuraganowi badacze to: Cody, W.L., J.W. Wilson, D. R. Hendrixson, K. S. McIver, K. E. Hagman, C.M. Ott, C. A. Nickerson i M. J. Schurr, którzy  wyniki swoich badań I obserwacji opisali w artykule: Skim milk enhances the preservation of thawed − 80 °C bacterial stocks (J. Microbiol. Methods 75: 135-138).

Gdy pracujesz z żywymi organizmami, albo nawet tylko z jakimiś związkami organicznymi, a szczególnie cząsteczkami bardzo złożonymi, np. białkami, to nigdy nie możesz być na 100% pewien efektu końcowego. Oczywiście, że bardzo często działa „czynnik ludzki” czyli najzwyklejsze pomyłki różnej maści ale…

…dlaczego preparaty wykonywane starannie i według przepisu wychodzą owszem, często dobrze, czy, powiedzmy, przynjamniej zadowalająco, ale te, po których spodziewamy się wszystkiego najgorszego (bo np. pewien etap niechcący wydłużymy, dodamy zbyt ciepłego buforu i jeszcze okaże się, że jakiegoś roztworu jest za mało, więc dajemy tylko to, co jest) – wychodzą rewelacyjnie? Dlaczego tak często (ale nie zawsze!), sprawdza się, że staranność nie popłaca?

… dlaczego bakterie nie chcą rosnąć, choć jeszcze wczoraj w tych samych warunkach dzieliły się na potęgę?

… dlaczego przez przypadek wychodzą takie rzeczy, których za żadne skarby nie otrzymalibyśmy, gdybyśmy właśnie nad tym pracowali? Oczywiście – wychodzą nie wtedy, kiedy są potrzebne

… dlaczego jak coś przestaje wychodzić, to przestaje? Doświadczenia, które zwykle nie sprawiały problemu nagle dają nieustająco negatywny wynik (z gatunku „reakcja nie zaszła”).

Niektóre „złośliwe” zachowania mikrobów można tłumaczyć tym, że zmiany, które w nich wprowadziliśmy działają nie tylko w tym miejscu, w którym oczekiwaliśmy. W komórce istnieją tysiące białek wchodzących ze sobą w różne interakcje, czasem dość nieoczekiwane, dlatego i nasza zmiana może zaowocować niespodziewanym zachowaniem mikroba. Gdy pracujemy nad wprowadzeniem zmian do danego szczepu (czyli manipulujemy jego DNA), mamy do czynienia z pulą mikrobów, z których większość będzie niezmieniona, podczas gdy nas interesuje wyselekcjonowanie mutanta. Zdarza się, że sprawdzenie puli nawet kilkuset nie zbliża nas do upragnionego celu. Na szczęście bywa i tak, że w bólach po (zbyt) długim czasie na szalce urodzi się jedna jedynia kolonia… i ona będzie dobra!

PS. Mój racjonalny umysł nie pozwala mi tłumaczyć braku współpracy ze strony mikrobów tłumaczyć pełnią Księżyca/nowiem, czarnymi kotami, przechodzeniem pod drabiną/słupem wysokiego napięcia… zemstą mikrobów też nie...

Po prostu: expect unexpected. Każdy dzień przynosi nowe niespodzianki

Czyli uchylę rąbka tajemnicy jak pastwię się nad moimi bakteriami.
Ale może najpierw małe wyjaśnienie: NIE oglądam moich mikrobów pod mikroskopem. Niektóre specyficzne doświadczenia rzeczywiście wymagają takich obserwacji, ale nie jest to praktyka stosowana w codziennej pracy. Jeżeli ktoś mówi o oglądaniu bakterii to zwykle chodzi mu o te masy, które widać dzięki temu właśnie, że jest ich dużo: najczęściej w postaci kolonii na szalkach albo mętnych zawiesin w hodowlach płynnych.
Bakterie są dla mnie Narzędziem, miliardami malutkich fabryczek, które powinny produkować to, o co je poproszę, czasem również służą za swoisty magazyn. Staram się traktować je dobrze, czasem stosując jakąś presję (antybiotykową), ale te małe łajzy i tak nie zawsze są grzeczne. Może te co sprytniejsze po prostu domyślają się, że tak naprawdę nie czeka ich z mojej strony nic dobrego?
Ponura przyszłość, czyli śmierć i zgorszenie, a do tego wszystko in vitro. Praca z DNA oznacza m.in., że
- Morduję i wybebeszam – tzn. najpierw pozwalam im ładnie się rozmnożyć, żeby za chwilę zalać buforem, od którego osłony komórkowe popękają, a całe flaki wypłyną na zewnątrz. Ja akurat najczęsciej łowię DNA, ale jeśli ktoś ma ochotę zapolować na inne molekuły, to na wszystko są sposoby (czy używanie różnych związków, które na etykietkach mają pomarańczowe symbole: toksyczne, żrące, szkodliwe dla środowiska…)
- Molestuję – tzn. zmuszam komórki do pobrania takich fragmentów DNA, jakie ja chcę, żeby się tam znalazły, i dokładam wszelkich starań, żeby one to wzięły, nawet, gdy może im to zaszkodzić (często stosuje się taki trik, że dajs się im coś potrzebnego – czyli podstępnie podsuwa geny oporności na antybiotyki, a później każe się im żyć na podłożu właśnie z tymi antybiotykami). Aby w ogóle móc wprowadzić DNA do komórek, muszę je najpierw przygotować, w sposób, który znacznie osłabi ich osłony komórkowe, często śmiertelnie je dziurawiąc. Bakterie, które nie chcą współpracować poddane tej stosunkowo łagodnej perswazji traktowane są prądem.
- Zamrażam – szczepy, które są potrzebne i chcemy je przechować dłużej miesza się z roztworem krioprotektantu, a następnie chowa w czeluściach zamrażarki w minus 80 st. C. Czasem wcześniej traktuje się je ciekłym azotem, żeby zamarzły błyskawicznie, nie dając szansy powstać kryształkom wody (w tym celu dodawany jest również krioprotektant). Powstające i rozrastające się kryształki działają jak noże, które przebijają delikatne wnętrzności komórki.  

To tylko niektóre przykłady, ale od razu widać, że mikroby mają się za co mścić.

Nie pamiętam, jak natknęłam się na tę nazwę, ale w pierwszej chwili zastanawiałam się, czy to w ogóle jest bakteria. Pasowało mi też do jakiejś egzotycznej, głębinowej ryby.

Nakamurella multipartita
Opisana w 1996 roku. Gramdodatnia, kulista, o dość dużych komórkach (średnica wynosi od 0,8 do nawet 3 µm), została wyizolowana z osadu czynnego, czyli kłaczków stworzonych przez bakterie w zbiornikach do oczyszczania ścieków. Środowisko ściekowe jest bardzo bogate w różne związki, więc żyjące tam mikroby cechuje bogactwo  przeprowadzanych procesów metabolicznych. Charakterystyczne dla Nakamurella multipartita (która wcześniej nazywała się Microsphaera multipartita, ale nazwa Microsphaera została wcześniej zarezerwowana dla rodzaju grzyba) jest zdolność do gromadzenia węglowodanów.
Bakterie tego rodzaju nie są zdolne do ruchu i nie formują spor (form przetrwalnych). Mogą występować pojedynczo, w parach, lub tworząc nieregularne skupiska. Rosną baaardzo wolno: podział komórki następuje co 11 godzin (E. coli dzieli się co 20 minut), co powoduje, że kolonie widoczne są dopiero po 10 dniach. Bakterie te są ściśle tlenowe.

źródło

Kreska na białym pasku odpowiada 1 µm. A i B: pochodzą z artykułu Yoshimi, Y., Hiraishi, A. & Nakamura, K. (1996). Isolation and characterization of Microsphaera multipartita gen. nov., sp. nov., a polysaccharide-accumulating Gram-positive bacterium from activated sludge. Int J Syst Bacteriol 46, 519–525

Nazwa rodzaju została utworzona od nazwiska japońskiego profesora mikrobiologii - Kazonuri Nakamury, natomiast nazwa gatunkowa wzięła się stąd, że w mikroskopie elektronowym zauważono obecność struktury przypominającej ścianę komórkową, dzielącą komórkę:

Kreska na białym pasku odpowiada 1 µm. Zdjęcie również pochodzi z artykułu Yoshimi, Y., Hiraishi, A. & Nakamura, K. (1996). Isolation and characterization of Microsphaera multipartita gen. nov., sp. nov., a polysaccharide-accumulating Gram-positive bacterium from activated sludge. Int J Syst Bacteriol 46, 519–525

 

Grzyby przyleciały z powietrza i zasiedliły specjalnie zostawioną na noc otwartą szalkę.

Grzyby to te milutkie puchatki (tfu, nie dotykałam). Mniejsze i błyszczące plamki to kolonie bakterii - niektóre są żółte, pomarańczowe, jedna kolonia jest czerwona:). Maleństwa znajdowały się w powietrzu, a więc narażone były na działanie promieniowania UV. Kolorowe barwniki spokrewnione są z tymi, które objawiają się w liściach drzew jesienią i mi.in. służą ochronie komórki przed UV.

Zagrzybione szalki najlepiej od razu oddać do sterylizacji, pod żadnym pozorem nie otwierając, żeby nie sprzyjać rozsiewaniu zarodników. Kontakt z takimi grzybami może wpłynąć niekorzystnie na nasze zdrowie. 

PS. nie dotyczyczy mikologów, którzy wiedzą (?) jak się z tym obchodzić

dzięki dużej zmienności

Bakterie z rodzaju Pseudomonas są przykładem mikrobów, które osiągnęły niebywały sukces w środowisku. Można je znaleźć w glebie, w wodach słodkich i słonych, zarówno czystych jak i bardzo zanieczyszczonych, na farmach w odchodach zwierząt, również w otoczeniu człowieka, wtedy mamy do czynienia z zarazkami lub bakteriami oportunistycznymi, czyli takimi, które żyją sobie gdzieś w nas lub na nas i są grzeczne, dopóki jesteśmy zdrowi, ale mogą się znarowić, gdy jesteśmy osłabieni, a nasz układ odpornościowy pojechał na urlop. Przedstawiciele Pseudomonas odpowiadają za niektóre paskudne choroby, mi. in. lubią nękać chorych na mukowiscydozę oraz osoby poparzone, ale o tym innym razem. Niektóre szczepy wchodzą w oddziaływania z roślinami i zwierzętami. Szczepy patogenne wytworzyły wiele mechanizmów oddziaływania z organizmem gospodarza oraz chroniących przed działaniem jego układu immunologicznego.

Bakterie Pseudomonas zdolne są do wykorzystania bardzo wielu związków jako źródła węgla, co ważne - potrafią rozłożyć to, co dla innych oraganizmów jest "niejadalne", czy wręcz szkodliwe, i dotyczy to również różnych związków, które jeszcze do niedawna nie istaniały w środowisku, ale pojawił się człowiek, stworzył je, a potem wyrzucił gdzie popadnie. A więc bakterie te mogą stać się naszym sprzymierzeńcem w oczyszczaniu środowiska, jeśli tylko umiejętnie je wykorzystamy.

Zajmowanie tak różnorodnych środowisk przez bakterie jednego rodzaju jest fascynujące, ponieważ oznacza ogromne bogactwo niesionych sekwencji genetycznych. Nie jest to zawsze jedna i ta sama bakteria, która zależnie od okoliczności wykorzystuje pewne geny, a inne zostawia na lepszą okazję (chociaż i to się zdarza), ale duża grupa mikroorganizmów blisko spokrewnionych, które w toku ewolucji nabyły różne geny, umożliwiające im przystosowanie się do środowiska.

…niestety

Bakterie (oczywiście nie tylko one) rozkładają złożone związki organiczne na prostsze, które wykorzystują aby uzyskać energię, budulec i różne cząsteczki niezbędne do życia. Proste związki często są źródłem paskudnych woni… i chociaż mając z nimi kontakt krzywimy się okrutnie, to ma to jednak swoją zaletę: nasze nosy (i  mózgi) wyewoluowały właśnie tak, żeby te zapachy wydały nam się okropne, dzięki czemu wiemy, że zapomniana przez  nas, wydobyta z najdalszych zakątków lodówki kiełbaska, jest już przeterminowana, więc żeby się nie struć, dajemy ją psu (chyba, że jesteśmy nieuczciwymi producentami żywności, albo producentami serów pleśniowych).

Procesy metaboliczne prowadzone przez mikroby różnią się zależnie od gatunku, czy wręcz szczepu, co dla mikrobiologa oznacza, że ten sam szczep na tym samym podłożu będzie pachniał zawsze tak samo, ale inaczej niż inne szczepy. Ma to znaczenie diagnostyczne – nikt wprawdzie nie będzie oznaczał gatunku wyłącznie po zapachu, to może to być jednak pomocna wskazówka, zwłaszcza dla doświadczonych badaczy. Zapach pozwala upewnić się, że w hodowli znajduje się to, co powinno: jeśli pracuję z określonym szczepem, to wiem, że gdy zamiast woni gotowanej kapusty czuję bardzo intensywny „zapach” stęchłych szmat, to na pewno moja hodowla została zakażona (a więc nieprzydatna, sio, doświadczenie przesuwa się na kolejny dzień).

W wielu wypadkach hodowle wydzielają stosunkowo delikatny i raczej neutralny zapach, ale bywa też tak, że po otwarciu szalki osoby w najbliższej okolicy robią się zielone na twarzy, po czym następuje intensywne wietrzenie pracowni. Praca ze szczepami rosnącymi beztlenowo jest szczególnie ekstremalna. Na szczęście już po paru minutach przestajemy czuć zapachy, i te miłe, i te wstrętne.

Gdy wyciągam szalki z cieplarki i owiewa mnie woń gotowanej kapusty, to zawsze myślę o fiołkach – a raczej ich braku: fiołkami to to nie pachnie ;). I tak sobie marzę, żeby zmodyfikować jakiś szczep tak, żeby jednak tę woń fiołków wytwarzał. A jeśli nie kwiatów, to może wanilii? Modyfikowane mikroby wytwarzają wanilinę, jeden ze składników aromatycznych wanilii.

 

Przychodzi bakteria do lekarza, a lekarz na to:

-Terapia fagowa

-A figa, mam system restrykcji-modyfikacji!

 

(znowu wyszło dla wtajemniczonych. 

To tylko jeden ze sposobów, w jaki bakterie unikają śmierci, tym razem wskutek dostania się do komórki obcego DNA)

 

Przychodzi bakteria do lekarza, a lekarz na to:

- Mam dla pani antybiotyk

A bakteria pokazując mu środkową rzęskę:

- A figa! Mam transpozon!

czyli zemsta bakterii

Niewtajemniczonym wyjaśniam, że zabójczy przedmiot trzymany przez Wielkiego Mikroba to eza. Najważniejszą częścią owej ezy jest metalowa pętelka na końcu drucika, którą, w celu wyjałowienia, wyżarza się w płomieniu palnika. Jałową ezą pobiera się bakterie żyjące na jednym (lub w jednym - gdy płynne) podłożu, np. żeby je przesiać na nową szalkę. A jeśli przesiewa się wiele różnych szczepów, to w kolejnych wyżarzeniach ginie mnóstwo mikrobów. Jest się za co mścić.  

Każdy, kto złapał katar (wirusy! co najmniej kilkanaście rodzajów) przekonał się na własnym nosie (i języku?) jak bardzo potrzebny jest węch, żeby dobrze czuć smak jedzenia. Niedawno naukowcy wykazali, że aby poczuć pełen smak wina, papryki czy cebuli, ale także wielu warzyw i owoców,  potrzebna jest ślina - nie tylko jako czynnik zwilżający, ale również dlatego, że są tam odpowiednie bakterie beztlenowe, m.in. Fusobacterium nucleatum. Bakterie te odpowiadają za przekształcenie pewnych zawierających cysteinę związków w lotne tiole, które odpowiadają właśnie za specyficzny aromat. Uwalniane są one po ok. 30 sekundach kontaktu ze śliną i znikają po 3 minutach. Ich działanie jest tak silne, że wystarczy, aby w pożywieniu było ich najwyżej kilka miligramów na kilogram.

Naukowcy już wcześniej wykazali, że w ślinie znajdują się związki niezbędne do uwolnienia tioli, ale dopiero niedawno pokazali, używając sterylnej śliny oraz sliny sterylnej uzupełnionej Fusobacterium nucleatum, że bakterie mają swój niezaprzeczalny udział w uwalnianiu tioli.

W ślinie obecnych jest bardzo wiele mikroorganizmów oraz różnych związków, np. enzymów i przeciwciał (pisałam o tym tu)

Kilkanaście lat temu fińscy naukowcy ogłosili, że odkryli bakterie tysiąc razy mniejsze, niż "zwykłe" bakterie. Nazwali je nanobakteriami, ze względu na wielkość - przeciętnie 20-500 nm ("normalne" mają ok. kilku µm). Nanobakterie są interesującymi stworzeniami, pozostaje jednak kwestia tego, czy rzeczywiście są to organizmy żywe. Ich racji bytu bronią oczywiście odkrywcy, którzy zdążyli założyć firmę oferującą liczne produkty związane z wykrywaniem tych bakterii (a może lepiej "bakterii"*), a nawet metody leczenia ludzi z tych patogenów (o nanobakteriach jako czynnikach chorobotwórczych – za chwilę). Jednak do dziś nikt nie przedstawił przekonujących dowodów na to, że te "organizmy" rzeczywiście żyją, choć wykazano, że mogą się rozmnażać; wielokrotnie doświadczeń przeprowadzonych przez jedną grupę badawczą, dowodzących tego, że nanobakterie są żywymi organizmami, nie udało się powtórzyć innym grupom, bądź uzyskane wyniki całkowicie przeczyły wcześniejszym.

Źródło: NASA

Nanobakterie identyfikowane były m.in. w krwi i żółci ludzi i zwierząt (ochrzczono je Nanobacterium sanguineum), w hodowlach tkankowych, w zanieczyszczonej wodzie, atmosferze, a nawet w meteorytach (co z kolei dało podstawy do spekulacji na temat pozaziemskiego pochodzenia życia na Ziemi, którego początkiem miałyby być właśnie nanobakterie). Identyfikacja ta odbywała się prawie zawsze wyłącznie na podstawie analizy obrazu z mikroskopu elektronowego, nielicznym udało się uzyskać kolonie, gdy hodowali to coś* na specjalnym, bardzo bogatym podłożu.

Widoczne pod mikroskopem nanobakterie objawiają się jako pałeczki lub formy kuliste. Ich cechą charakterystyczną jest gruba apatytowa otoczka, utworzona przez zmineralizowanie obecnych w środowisku związków wapnia i fosforu. Ta zdolność mineralizacji czyni z nanobakterii czynnik chorobotwórczy, gdyż identyfikuje się je jako jądra krystalizacji m.in. w kamieniach nerkowych i żółciowych. Wiąże się je także z rozwojem takich chorób jak zapalenie stawów, infekcji towarzyszących HIV, niektórymi nowotworami, chronicznym zapaleniem prostaty, chorobą Alzheimera.

Czy więc mamy do czynienia z nowym mikroorganizmem, który już możemy zobaczyć, ale którego jeszcze nie umiemy dokładnie zbadać? Być może. Nikt jednak nie wykonał wystarczająco przekonujących eksperymentów dowodzących tego, że nanobakterie żyją*, natomiast przekonujący są przeciwnicy tej teorii:
-nanobakterie są identyczne, niezależnie od tego, z jakiego źródła zostały wyizolowane (np. krew różnych zwierząt - a patogeny wykazują specyficzność gatunkową)
-ponadto wykazano, że naobakteriopodobne struktury tworzy zwykły węglan wapnia, o ile kryształom pozwoli się rosnąć w określonych warunkach - odpowiadających tym, jakie stosowano, aby nanobakterie miały to swoje właściwe podłoże. Pokazano nawet, że w tych warunkach utworzone przez CaCO₃ struktury wyglądają i dzielą się zupełnie jak kuliste bakterie

To, co widać na fotografii przypomina dzielące się bakterie, ale są to struktury utworzone przez węglan wapnia. Strzałka wskazuje miejsce, które wygląda jak ściana powstająca między dzielącymi się mikrobami. Prostokąt na dole ma 5 µm długości.  Źródło: Jan Martel i John Ding-E Young (2008) Purported nanobacteria in human blood as calcium carbonate nanoparticles. PNAS 105: 5549–5554.

-prawie nikomu nie udało się wyizolować ani namnożyć kwasów nukleinowych z tych "bakterii"; ci, którym się to udało, w rzeczywistości pracowali z DNA pochodzącym z laboratoryjnych zanieczyszczeń. Skoro nanobakterie udaje się hodować co najmniej od kilku lat, to apatytowa otoczka nie jest wystarczającym wytłumaczeniem dla niemożliwości wydobycia z nich DNA, za to brak owego DNA jest wspaniałym wytłumaczeniem
-nanobakteriom nie przeszkadza w "rozwoju" potraktowanie ich zabójczą dawką promieniowania gamma - żywe organizmy powinny wyzdychać, ale jeśli coś powstaje w wyniku procesów fizykochemicznych, a nie biologicznych, to zabić tego raczej nie można
-naukowcy wyznaczyli kiedyś minimalną wielkość, jaką ich zdaniem (opierali się na danych naukowych) powinny mieć organizmy, aby posiadać podstawowy materiał genetyczny oraz zestaw białek, pozwalające im na funkcjonowanie. Nanobakterie są nawet dziesięciokrotnie mniejsze niż to hipotetyczne minimum

Przedstawienie stosunków wielkości wybranych bardzo małych mikroorganizmów i wirusów oraz nanobakterii Źródło: NewScientist

Obecnie wygląda więc na to, że nanobakterie nie są żywymi organizmami, co nie oznacza, że nie istnieją w ogóle. Są to struktury, powstające w wyniku określonych procesów fizykochemicznych, abiotycznych, dlatego niedawno dostały nową, bardziej adekwatną nazwę – „calcifying nanoparticles”  - nanocząstki powodujące wapnienie. Istotne jest to, że struktury te mają swój udział w rozwoju niektórych schorzeń, co jest ważnym powodem dla dalszego ich badania oraz poszukiwania sposobów na pozbycie się ich z organizmu.

*mnie osobiście zwolennicy teorii o tym, że nanobakterie żyją nie przekonali (ale wszystko przed nimi jeszcze, czekam na nowe dowody), w przeciwieństwie do tych, którzy wykazali, że struktury te nie są żywe.