Artist's impression van D.radiodurans. Onduidelijk is of de gemuteerde E.coli ook groen is.

Via natuurlijke selectie kun je een bacterie duizendmaal resistenter maken tegen ioniserende straling. Het natuurlijke DNA-reparatiemechanisme heeft dus meer potentie dan gedacht, schrijft biochemicus Michael Cox (University of Wisconsin-Madison) in eLife.

Cox en collega’s kregen het simpelweg voor elkaar door E.coli-culturen te bestralen met kobalt-60 totdat 99 procent dood was. Met de overlevenden fokten ze door in een nieuw petrischaaltje, om ze na verloop van tijd opnieuw te bestralen. Na 20 rondes was een kolonie ontstaan die drie tot vier ordegroottes meer straling kon hebben dan de oorspronkelijke E.coli.

Op zich is dat niet uniek. In de jaren 50 werd al een woestijnbacterie ontdekt, genaamd Deinococcus radiodurans, die een vergelijkbare weerstand tegen straling vertoont. Bij die soort is het een bijverschijnsel van zijn weerstand tegen uitdroging. Kennelijk is het dus zo dat, wanneer je als bacterie een snelwerkend herstelmechanisme hebt, je dat voor verschillende soorten schade kunt gebruiken.

Interessanter is dat Cox ook in beeld wist te krijgen wat de genetische verschillen zijn tussen gewone en stralingsvaste coli’s. In totaal vond hij 69 mutaties maar er blijken er maar drie echt doorslaggevend te zijn; vier andere spelen een wat minder belangrijke rol.

En het opvallende is dat die drie topmutaties allemaal in genen zitten die met het DNA-reparatiemechanisme te maken hebben. Tot nu toe werd aangenomen dat weerstand tegen straling vooral te maken had met het onschadelijk maken van reactieve zuurstof vóórdat het DNA kon worden beschadigd. Dat er zo veel winst is te behalen door verbetering van het reparatiemechanisme, is nieuw.

Cox heeft ook al een paar mogelijke toepassingen bedacht. Zo zou je stralingsharde probiotica kunnen kweken die je toedient aan kankerpatiënten, om te helpen bij het herstel van de bijwerkingen van radiotherapie. Of je zou bacteriën kunnen ontwerpen die radioactieve besmetting opruimen zonder halverwege de klus het loodje te leggen.

bron: University of Wisconsin-Madison

Onderwerpen