Je leest:

Bacterie maakt laddermolecuul

Bacterie maakt laddermolecuul

Auteur: | 17 oktober 2002

In de bacterie Brocadia anammoxidans, die in waterzuiveringsinstallaties wordt gebruikt, is een zogenaamd laddermolecuul aangetroffen. Laddermoleculen hebben een hoge bindingsenergie en een starre structuur. Dat maakt de moleculen interessant voor toepassingen in de industrie. Tot nu toe werd aangenomen dat dergelijke structuren niet in de natuur voorkomen. Onderzoekers van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) meldden de vondst samen met de Katholieke Universiteit Nijmegen deze week in het tijdschrift Nature.

De onderzoekers Mike Jetten, Ellen Hopmans, Marc Strous, Jan Geenevasen en Adri van Duin zagen dat anammoxbacterie beschikt over een bijzonder celmembraan, dat bestaat uit ketens met vijf cyclo-butaanringen in de vorm van een trap.

De vondst van de laddermolecuul is uniek. De koolstofatomen in de cyclo-butaanringen staan in een onnatuurlijk scherpe hoek ten opzichte van elkaar. Het maken van zulke ringen kost veel energie. Organismen streven over het algemeen naar een efficiënt gebruik van energie. Energetisch dure laddermoleculen zijn dan ook een verrassend verschijnsel.

Waterzuiveringsinstallatie in Boxtel. Stikstofverbindingen worden afgebroken door de anammoxbacterie, die met de vondst van het laddermolecuul zijn nuttige functie mogelijk kan uitbreiden.

De vraag waarom een bacterie veel energie steekt in een complexe membraanstructuur is door de onderzoekers van het NIOZ en de KUN nader bestudeerd. En volgens hen beschermt de laddermoleculen de bacterie tegen gif dat hij zelf aanmaakt. De moleculaire ladders vormen een dicht membraan dat moeilijk doordringbaar is voor stoffen rond vitale delen in de cel. Zo kan het de bacterie beschermen tegen de giftige stof hydrazine die hij zelf aanmaakt bij het anaëroob afbreken van stikstof, het anammox-proces.

De Nederlandse onderzoekers deden nog een vondst. De laddermoleculen blijken in het membraan via een zogenaamde etherbinding vast te zitten. Etherbindingen werden vooralsnog alleen aangetroffen in Archaea, de oerbacterie. Dat de anammoxbacterie ook etherverbindingen heeft, wordt verklaard uit het feit dat hij behoort tot de zogenaamde planctomyceten, een bacteriesoort waarvan in Nature van 16 mei dit jaar werd gezegd dat het één van de oudste levensvormen op aarde zou zijn.

In een vervolgonderzoek zullen de wetenschappers de unieke structuur van de laddermoleculen gebruiken om vast te stellen waar de anammoxbacteriën voorkomen en welke rol ze spelen in de stikstofkringloop van zoet- en zoutwater ecosystemen. Ondertussen worden de industriële toepassingen van de laddermolecuul bestudeerd. Technische hindernissen stonden de grootschalige productie van soortgelijke moleculen in de weg. Nu kan de anammoxbacterie de productie mogelijk overnemen.

Dit artikel is een publicatie van Marco van Kerkhoven.
© Marco van Kerkhoven, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 17 oktober 2002

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.