De cyanobacterie Crocosphaera watsonii parkeert haar schaarse ijzerionen om de beurt in twee verschillende enzymen, een voor overdags en een voor ’s nachts. Op die manier halveert zij dus haar ijzerbehoefte, zo melden onderzoekers van het Woods Hole Oceanographic Institution (VS) deze week in PNAS.

De onderzoekers vergelijken het met ‘hot bunking’, de praktijk op onderzeeboten om twee matrozen beurtelings in dezelfde kooi te laten slapen teneinde ruimte te besparen.

C.watsonii kan dit doen omdat ze er twee verschillende metabolismen op nahoudt. Overdags, als er zonlicht beschikbaar is, doet ze aan fotosynthese en legt ze CO2 uit de atmosfeer vast in suikers. ’s Nachts doet ze aan stikstofbinding: ze combineert stikstof uit de atmosfeer met waterstofionen tot ammoniak.

Beide processen katalyseert ze met verschillende ijzerhoudende enzymen. En de truc blijkt nu te zijn dat ’s avonds de fotosynthese-enzymen worden afgebroken en vervangen door stikstofbindende enzymen, met hergebruik van hetzelfde ijzer.

Bij zonsopgang gebeurt het omgekeerde, zo wijzen massaspectroscopische metingen uit.

In de praktijk betekent het dat de bacterie 40 procent minder ijzer nodig heeft dan je zou verwachten. Dat is een groot evolutionair voordeel, gezien de uiterst lage ijzerconcentratie in het gemiddelde zeewater. Het voortdurend afbreken en weer opbouwen van enzymen kost natuurlijk wel een hoop extra energie, maar kennelijk is de inspanning de moeite waard.

bron: Woods Hole

Onderwerpen