Vi khuẩn nội cộng sinh Candidatus Azoamicus ciliaticola nhìn dưới kính hiển vi. Ảnh: MP-GC.
"Không giống như ti thể, loại vi khuẩn mới - được đặt tên là Candidatus Azoamicus ciliaticola - chuyển hóa năng lượng từ quá trình hít thở nitrat chứ không phải oxy. Mối quan hệ cộng sinh dựa trên hô hấp và truyền năng lượng như vậy là chưa từng có", tác giả chính của nghiên cứu Jana Milucka từ Trung tâm Gene Max Planck Cologne (MP-GC) thuộc Viện Max Planck của Đức nhấn mạnh trong báo cáo mới trên tạp chí Nature hôm 3/3.
Vật cộng sinh khá phổ biến ở sinh vật nhân thực. Nhiều loài vi khuẩn sống bên trong tế bào hoặc mô của vật chủ và thực hiện một số nhiệm vụ nhất định như phòng thủ hoặc cung cấp dinh dưỡng. Đổi lại, vật chủ cung cấp nơi trú ẩn và điều kiện sống thích hợp cho sinh vật cộng sinh. Trong một số trường hợp, mối quan hệ nội cộng sinh chặt chẽ đến mức vi khuẩn mất khả năng tồn tại bên ngoài vật chủ.
Phát hiện mới của Milucka cùng các cộng sự cho thấy các sinh vật nhân thực đơn bào, chẳng hạn như sinh vật nguyên sinh, có khả năng chứa vi khuẩn nội cộng sinh cung cấp năng lượng để bổ sung hoặc thậm chí là thay thế các chức năng ti thể của nó. Vật chủ trong nghiên cứu này đã cố gắng sống sót mà không cần oxy bằng cách hợp tác với sinh vật nội cộng sinh có khả năng hô hấp nitrat và cung cấp năng lượng cho nó.
"Sinh vật nội cộng sinh có khả năng thực hiện nhiều chức năng của ti thể, mặc dù không có chung nguồn gốc tiến hóa. Chúng tôi suy đoán rằng nó có thể đi theo con đường tiến hóa giống như ti thể và cuối cùng trở thành một bào quan", Milucka cho hay.
Việc nghiên cứu nội cộng sinh là một thách thức lớn vì hầu vết các vi sinh vật cộng sinh không thể nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, những tiến bộ khoa học công nghệ trong những năm gần đây đã giúp các nhà khoa học có cái nhìn sâu sắc hơn sự tương tác phức tạp giữa vật chủ và vật cộng sinh.
Đoàn Dương (Theo SciTech Daily)