Je leest:

Nieuw micro-organisme ontdekt in koraal

Nieuw micro-organisme ontdekt in koraal

Auteur: | 5 april 2019

Wetenschappers hebben een nieuw micro-organisme ontdekt in koraal. Een bijzondere vondst, want het is het eerste levende wezen dat we kennen dat wel bladgroen aanmaakt, maar niet aan fotosynthese doet. Het is nog onduidelijk wat de rol van het micro-organisme precies is.

3D-geprint model van Plasmodium falciparum, de veroorzaker van malaria. Deze parasiet behoort, net als het nieuw ontdekte micro-organisme, tot de familie van de Apicomplexa.

Wie gaat duiken in tropische wateren komt ongetwijfeld koraal tegen. Koraal is er in allerlei vormen, maten en kleuren. En hoewel veel koralen sprekend op plantjes lijken, zijn het dat niet. Koraal is het resultaat van verschillende soorten die langdurig met elkaar samen leven. Twee van die soorten kennen we al lang. Het zijn de bloemdiertjes (Anthozoa) en eencellige algen (zoöxanthellen). Wetenschappers vonden al verschillende keren mysterieuze stukjes DNA in koraal. Dat DNA blijkt nu afkomstig van een nieuw micro-organisme.

Canadese onderzoekers isoleerden DNA uit meer dan zestig verschillende soorten koraal, zowel in het wild als in aquaria. In ruim tachtig procent van de monsters troffen zij de mysterieuze stukjes DNA aan. Door deze stukjes te vergelijken met bekend genetisch materiaal, ontdekten ze dat het DNA afkomstig moet zijn van een micro-organisme. Waarschijnlijk gaat het om een parasiet van de familie Apicomplexa. Tot die familie behoort bijvoorbeeld ook de beruchte malariaparasiet Plasmodium falciparum.

Wel bladgroen, geen fotosynthese

Door de stukjes DNA van het micro-organisme te labelen, ontdekten de Canadezen dat de parasiet in de maagholte van bloemdiertjes leeft. Microscopische opnamen bevestigen dit en geven tegelijkertijd aanleiding tot nieuwe vragen. Want het micro-organisme bevat een plastide, een gespecialiseerde structuur die planten en algen gebruiken voor fotosynthese. In de maagholte van het bloemdiertje is het overwegend donker, dus het is overduidelijk dat de parasiet niet aan fotosynthese doet. Waarom heeft hij dan toch een plastide?

Onderzoeker Waldan Kwong bij het koraal in het laboratorium van de University of British Columbia.

Uitgelicht door de redactie

Astronomie
Zon, zee en wetenschap

In memoriam Sanne Deurloo

Geneeskunde
Een vreemde ontmoeten en levens redden op Lowlands

Om daar meer duidelijkheid over te krijgen, analyseerden de onderzoekers het complete DNA van de plastide. Het micro-organisme draagt alle genen die nodig zijn voor de productie van bladgroen (chlorofyl), maar mist de genen die nodig zijn voor de daadwerkelijke uitvoering van fotosynthese. Een vreemde situatie, want het produceren van bladgroen kan in afwezigheid van fotosynthese ronduit gevaarlijk zijn voor cellen. “Bladgroen kan heel goed energie vangen, maar zonder systeem om die energie langzaam vrij te geven, leven de cellen met een tikkende tijdbom”, zegt onderzoeker Patrick Keeling in een persbericht. Waarschijnlijk verbruikt het micro-organisme bladgroen via een signaalroute die we tot nu toe nog niet kennen.

Bizarre ontdekking

De Canadezen schatten dat Apicomplexa voorkomt in zeventig procent van alle koralen wereldwijd. Naar de functie van het micro-organisme kunnen ze op dit moment alleen nog maar gissen. Wellicht levert de soort een positieve bijdrage aan de samenleving tussen bloemdiertjes en eencellige algen. Bijvoorbeeld door essentiële voedingsstoffen te leveren of door andere binnendringers buiten de deur te houden. Maar het zou ook kunnen dat het micro-organisme alleen maar misbruik maakt van de relatie tussen bloemdiertjes en eencellige algen. In dat geval zou de parasiet het koraal zelfs ziek kunnen maken.

Erik Meesters, marien ecoloog aan de Wageningen Universiteit en zelf niet betrokken bij het onderzoek, spreekt van een bizarre ontdekking. “Tien onderzoeksgroepen wereldwijd hebben de symbiose in koraal jarenlang bestudeerd en onderzocht. Je denkt dat je weet hoe het zit en dan verschijnt er ineens een studie die de bestaande ideeën op zijn kop zet. Ik dacht eerst ‘het zal toch geen 1 aprilgrap zijn’”.

Gericht infecteren

Volgens Meesters is het nu zaak om de bevindingen van de Canadezen te verifiëren. Klopt het allemaal, komt het nieuwe micro-organisme echt zo vaak voor als de onderzoekers beweren en, misschien wel de belangrijkste vraag, wat doet Apicomplexa in koraal? “Om dat aan te tonen kun je gaan kijken naar hoe koralen met en zonder het micro-organisme functioneren onder verschillende omstandigheden.” Dat is nog niet eenvoudig, want om dat te kunnen doen moet je het organisme wel kunnen aantonen en daar zijn uitgebreide laboratoriumfaciliteiten voor nodig.

Pas als er meer duidelijk is over de functie van Apicomplexa kun je gaan nadenken over wat dit betekent voor de overleving van koraal. Meesters: “Als blijkt dat het micro-organisme een gunstig effect heeft, kun je bijvoorbeeld proberen koralen gericht te infecteren. Dat doen we nu ook met sommige algen, waarvan we weten dat ze koraal beschermen tegen hogere zeewatertemperaturen”.

Bron:

Waldan Kwong e.a. A widespread coral-infecting apicomplexan with chlorophyll biosynthesis genes Nature, 3 april 2019 (online), doi:10.1101/391565

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 05 april 2019

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.