Snelle evolutie
Antibioticagebruik is wereldwijd het afgelopen decennium met bijna 40% toegenomen. Sinds 1987 is er echter geen nieuw antibioticum meer ontdekt. Dit heeft geleid tot overmatig en onverstandig gebruik van antibiotica met resistentie als gevolg. De wetenschap zoekt daarom naarstig naar de fundamentele mechanismen die bacteriën resistent tegen antibiotica maken. Een van die mechanismen is horizontale genoverdracht. Hierbij wisselen bacteriën genetisch materiaal uit zonder dat ze zich daarbij ook vermenigvuldigen of voortplanten, of nemen ze genetisch materiaal uit hun omgeving op. Dit DNA codeert voor allerlei eigenschappen. Het gevolg is een versnelde evolutie waardoor bacteriën zich snel kunnen aanpassen aan hun omgeving.
Harpoen
Voor het onderzoek is de bacterie Vibrio cholerae gebruikt, de veroorzaker van cholera. Zoals veel bacteriën gebruikt Vibrio cholerae een pilus voor de overdracht van genen. Pili (meervoud van pilus) zijn lange draden die 10.000 keer dunner zijn dan een mensenhaar. Doordat de structuren zo klein zijn, was het nog niet eerder gelukt dit in bewegend beeld te brengen. Met een speciale fluorescente kleurstof slaagden de wetenschappers erin om de pilus en het dobberende DNA een kleur te geven. Het filmpje laat zien hoe de pilus (groen) als een microscopische harpoen wordt afgeschoten in het stuk DNA (rood), om dit vervolgens naar zich toe te trekken en op te nemen.
Naald en draad
De pilus trekt het DNA door een gat in het membraan van de bacterie. Dit gat is bijna net zo groot als dubbelgevouwen DNA. Het is alsof er een draad door een naald moet, een heel precies karwei. Wanneer er geen pilus is om het DNA te begeleiden, zou de kans nagenoeg nul zijn dat het DNA, per toeval met de juiste hoek, door het gat gaat. Eenmaal in de bacterie, wordt het nieuwe DNA in het bestaande DNA geplakt. Zo kunnen bacteriën de nieuwe genetische informatie gebruiken om zich beter aan te passen aan het milieu waarin ze leven. Door de nieuwe kleurtechniek hopen de onderzoekers meer kennis te vergaren over een hele reeks bacteriële functies.
Bron: Nature