De Vibrio cholerae (afb: WikiMedia Commons)
Cholerabacteriën zijn rovers. Ze rammen bij concurrente cellen een speer in hun zij en roven ook maar meteen een hoop genen. Die plakken ze in hun eigen DNA. Dat zou hun evolutie versnellen, maar ook de antibioticaresistentie, denken onderzoekers van de polytechnische hogeschool in Lausanne (Zwi), de EPFL.
De ontwikkeling van nieuwe erfelijke kenmerken kost veel tijd, tenminste voor de hogere levensvormen. Bacteriën zijn wat dat betreft een stuk flexibeler. Die kunnen zelfs hun bestaande erfgoed aanpassen door elders leentjebuur te spelen. Dat proces wordt horizontale genoverdracht genoemd. Dat biedt die micro-organismen ook wapens in de strijd om overleving.
Eerder was al aangetoond dat bacteriën niet alleen simpelweg DNA uit hun omgeving opnemen, maar dat ze die ook roven. Daarbij komt een mechanisme in werking dat wordt aangeduid met het type VI-secretiesysteem, in afko T6SS. Dat moet je je voorstellen als een soort speer die de micro-organismen op hun concurrenten afvuren. De punt daarvan is vergiftigd.
De ‘buit’
Al eerder was aangetoond dat ook de cholerabacterie (Vibrio cholerae) van dat mechanisme gebruik maakt om zich concurrente micro-organismen van het lijf te houden. Daar blijft het niet bij ontdekten Melanie Blokesh en haar medeonderzoeksters van het EPFL. V. cholerae rooft nog eens doelbewust DNA van zijn slachtoffer en integreert dat in zijn eigen erfgoed. De onderzoekers hebben vooral willen kijken wat die roof betekent voor het organisme en hoe groot de ‘buit’ was.
Ze vergeleken daarbij cholerabacteriën die speren gebruiken en versies die dat niet doen. Beide groepen werden, gescheiden van elkaar, opgekweekt met niet verwante bacteriën. Die donor-bacteriën (de slachtoffers) waren resistent voor bepaalde antibiotica. Dat maakte het de onderzoekers makkelijker te bepalen hoeveel DNA de gespeerde cholerabacteriën roven.
De onderzoekers zagen, maar dat is weinig verrassend, dat de ‘bewapende’ soort zich veel makkelijker DNA toeëigende dan ‘onbewapende’. Om de grootte van de ‘buit’ te bepalen lazen de onderzoekers het genoom uit. Het bleek dat de gewapende versie grote happen uit het genoom van zijn slachtoffers nam, bij sommige exemplaren meer dan 150 000 nucleotiden (DNA-bouwstenen). Dat komt neer op zo’n 150 genen. Die genen worden, dus, in het eigen DNA geïntegreerd, dat uit zo’n 4000 genen bestaat.
Blokesh: “Dat is evolutionair gezien een belangrijke vinding. Het toont aan hoe flexibel bacteriën zoals V. cholerae zijn in het aanpassen van hun genoom, waarmee ze hun ontwikkeling kunnen versnellen.” Dat is voor de veroorzaker van cholera een groot probleem. Cholera heeft vooral ‘naam’ gekregen door epidemieën in de 19de eeuw, maar is nog allesbehalve uitgeschakeld. Jaarlijks krijgen nog steeds zo’n viermiljoen mensen cholera waarvan er zo’n 100 000 sterven.
Bron: bdw