Synthetisch biologen hebben E.coli aan de slinger van een biologische klok geholpen. Ze dromen al van de mogelijkheid om de darmflora van mensen met een jet-lag gelijk te zetten, schrijven ze in Science Advances.

Als vaste bewoner van plekjes waar de zon nooit komt heeft zo’n coli geen biologische klok in de gebruikelijke zin des woords. De darmflora krijgt echter wél een soort klokritme gedicteerd door ontbijt, lunch en avondeten, en raakt dus in de war als de maaltijdmomenten telkens fors verschuiven. Volgens Pamela Silver en collega’s van Harvard Medical School zijn er zelfs aanwijzingen dat het symptomen van metabool syndroom in de hand kan werken , zoals obesitas en glucose-intolerantie.

Het nu beschreven experiment had eigenlijk meer te maken met achterhalen hoe zo’n klok überhaupt werkt. Als donor diende Synechococcus elongatus, een cyanobacterie die aan fotosynthese doet en dus wél moet bijhouden wanneer de zon schijnt. Zijn klok is gebaseerd op fosforylering van het eiwit KaiC, onder invloed van de eiwitten KaiA en KaiB die elkaar tegenwerken.

Die drie eiwitten in een reageerbuisje is al voldoende voor een primitieve oscillerende reactie. En Silver en collega’s hebben nu geprobeerd of het ook werkt als je de drie corresponderende genen in E.coli zet. Dat bleek inderdaad het geval. Het is ook nog gelukt om het kloksignaal te laten oppikken door SasA, een van E.coli’s eigen eiwitten. SasA bindt gefosforyleerd KaiC veel beter dan de ongefosforyleerde variant.

Tot slot werd de bacterie uitgerust met een gen voor groen fluorescerend GFP-eiwit, waarvan de expressie alleen kon worden aangezet door de combinatie van KaiC en SasA. Waarop de bacteriekolonie inderdaad in een 24-uursritme bleek te gaan knipperen.

Of het ooit daadwerkelijk uitdraait op een soort probiotica voor intercontinentale reizigers is een kwestie van afwachten. Al leert de ervaring dat bepaalde producenten er als de kippen bij zijn om dergelijke gaten in de markt te dichten, zelfs als de wetenschap nog lang niet zo ver is.

bron: C&EN