Schizosaccharomyces pombe
De eeuwige jeugd, de mensheid droomt er van. Al lang. In Duitsland ontdekten onderzoekers een micro-organisme dat zich verjongde, elke keer als het zich reproduceerde. Dat micro-organisme, de gist Schizosaccharomyces pombe, zou onderzoekers van het Duitse Max Planck-instituut de weg moeten wijzen naar dat eeuwige leven of althans ze de geheimen moeten verklappen hoe veroudering kan worden voorkomen of op zijn minst afgeremd. Lees verder
Boringen in het Vostokmeer (afb. NSF)
Is er leven onder het poolijs? Als dat er is zou je kunnen zeggen dat je een opname maakt van het leven van enkele duizenden jaren geleden of misschien nog wel veel langer geleden. Russische onderzoekers boren in het ijs van het Vostokmeer en de Amerikanen in dat van het Whillans-meerl. De Britten gingen de mist in bij het boren in het ijs van het Elsworthmeer. Het ijs op het Elsworth- en het Wostokmeer is kilometers dik. De Amerikanen moeten nog steeds door een ijslaag heen van 800 m. Dat is allemaal geen sinecure: je moet zorgen dat het boorgat niet dichtvriest, maar je mag, via het boorkanaal, ook geen rommel in het water brengen dat je wilt onderzoeken op leven.
Nu hebben de Britten een succesje te melden. Ze hebben het ijs op het Hodgsonmeer doorboord. Niet zo’n geweldige prestatie, want dat is maar drie, vier meter dik. Vroeger, dan hebben we het over 10 000 jaar geleden, zou dat veel dikker geweest zijn geweest: zo’n 460 m. Waar het de Britten om gaat is dat het vloeibare water van het meer lange tijd geïsoleerd is van de atmosfeer. Eigenlijk was deze boring een voorbereiding op een nieuwe poging op het Ellsworthmeer, maar als je er dan toch bent, kun je ook meteen eens een kijkje nemen. De Britten waren vooral geïnteresseerd in de bodem van het 93 m diepe meer. Ze boorden tot 4 m in de sedimentlaag, waarvan het onderste deel zo’n 100 000 jaar geleden is ontstaan. De Britten verbaasden zich over de grote hoeveelheid biomassa en de grote diversiteit aan micro-organismen in het sediment. “Het is voor het eerst dat er levende microben in het sediment van een subglaciaal meer op Antarctica zijn gevonden”, zegt de Britse poolonderzoeker David Pearce. “Dat betekent dat leven ook gedijt onder extreme omstandigheden.”
Zoals gesteld is vervuilng van het ‘maagdelijk’ onderijsmilieu het grootste probleem bij de ijsboringen. Pearce en zijn mannen zouden een gesteriliseerde en met polycarbonaat afgedichte buis hebben gebruikt bij het boren. De boorkern met het bodemsediment zou in zijn geheel in de buis zijn gebleven, alvorens te zijn ingevroren. In Cambridge wordtr het sediment nauwkeuriger bekeken in een ‘kiemvrije’, schone ruimte. De onderzoekers hebben in het lab een deel van de gevonden micro-organsmen gecultiveerd. In het jongste deel zaten tenminste 20 verschillende micro-organismen. Ook het erfgoed van de ‘beestjes’ werd bekeken. De meeste waren bekenden, vier konden vooralsnog niet worden thuisgebracht. Daar wordt nu verder aan gewerkt. Volgens Pearce zou met de resultaten van dit onderzoek beter kunnen worden ingeschat wat de grenzen van het leven zijn.
Bron: Der Spiegel
Vleermuizen (op de foto een vliegende hond) worden beschouwd als de belangrijkste ‘leveranciers’ van gevaarlijke virussen (foto: Colombusmagazine.nl)
We doen wel altijd heel geleerd, maar van veel dingen weten we toch eigenlijk bitter weinig af. Hoeveel virussen waren er rond in het dierenrijk? Miljoenen, miljarden, duizenden? Geen flauw idee. Een internationale onderzoeksgroep is dat eens gaan uitpluizen en kwam tot een verrassend ‘lage’ schatting: 230 000. Deze schatting is een eerste aanzet tot een grondige studie, hopen de onderzoekers.
Zo’n 70% van alle virusziektes bij mensen hebben een dierlijke oorsprong. Dat wil zeggen dat het virus zijn ‘ziektecarrière’ bij dieren is begonnen alvorens te zijn overgestapt op mensen. Dat geldt voor ebola, aids, SARS, en bijna alle soorten griep. De jongste loot aan de virusstam die naar de mens is overgestapt is de varkensgriep. Het vogelgriepvirus is nog niet helemaal klaar voor mensen, maar, zoals gezegd, de paniek is groot. “Wat we over virussen weten is wat die teweegbrengen bij mensen en huisdieren”, stelt Simon Antony van de Amerikaanse Columbia-universiteit, een van de onderzoekers. Het aantal in de dierenwereld is veel groter. Vooral vleermuizen worden gezien als grootleveranciers van virussen. Vaak hebben de gastheren uit de dierenwereld geen last van het virus en is ook niet meteen duidelijk dat een dier drager is. Het is dus een hele klus om zo’n inventarisatie van virussen in de dierenwereld te maken. Het is een moeizaam karwei van het verzamelen van bloed- en weefselmonsters en die aan de hand van genenonderzoek te analyseren op virusgenen. De onderzoekers hebben zich geconcentreerd op één diersoort. Van een vliegende hondsoort (de Pteropus vampyrus) die in BanglaDesh leeft, werden 1900 monsters genomen en bekeken hoe groot de virusbelasting was. Op basis van hun bevindingen bij dat ene dier kwamen ze tot hun schatting van het aantal virussen in het dierenrijk. Dat is natuurlijk geen nagelharde schatting, maar de onderzoekers beschouwen hun analyse van de vleermuismonsters als de eerste stap naar een systematische onderzoek naar virussen.
Ze vonden bij de vliegende honden 58 virussen, waarvan ze er 50 niet kenden. Op basis van een simpele extrapolatie kwamen ze tot de slotsom dat er zo’n 320 000 verschillende zoogdiervirussen zouden moeten zijn. Het is duister waarom de onderzoekers alleen gekeken hebben naar virussen die bij zoogdieren voorkomen. De kip is toch geen zoogdier en juist die vogelgriep wordt gevreesd. Hoe dan ook: verder onderzoek is nodig (onderzoekers zouden anders geen onderzoekers zijn) .
“Met de huidige technieken zouden we nog tijdens mijn leven alle op aarde voorkomende virussen kunnen identificeren”, stelt Peter Daszak van EcoHealth Alliance. “Dan zullen we beter voorbereid zijn als een virus de soortenbarrière neemt.” Op het ogenblik worden door onderzoekers van de groep een apensoort in BanglaDesh en zes vleermuizensoorten in Mexico onderzocht op virussen om een betere schatting te kunnen maken. De onderzoekers denken dat het zo’n 6,3 miljard dollar (ruim 5 miljard euro) kost om de hele viruswereld in kaart te brengen.
Bron: bdw
Meer kooldioxide in de atmosfeer zou fnuikend kunnen zijn voor het voortbestaan van een bacterie die, zou je kunnen zeggen, aan de basis staat van onze voedselketen, althans die in de oceaan. Dat zou uit onderzoek van David Hutchins, hoogleraar mariene biologie aan de universiteit van Zuid-Californië (USC), zijn gebleken, dat gepubliceerd is in het blad Nature Geoscience. Het gaat om een zogeheten cyanobacterie (nauwkeuriger: de twee soorten Trichodesmium en Crocosphaera) die zijn energie haalt uit het via fotosynthese chemisch vastleggen van stikstof. Aangezien alle leven stikstof nodig heeft en de meeste levensvormen zelf geen stikstof kunnen vastleggen, zijn de meeste levensvormen afhankelijke van die stikstofvastleggers. Het leven in de de oceaan is afhankelijk van dit minuscule organisme dat tot de blauwalgen wordt gerekend. Zonder blauwalgen zou er geen leven in de oceanen mogelijk zijn.
Hutchins: “CO2 kan de biodiversiteit van deze belangrijke organismen in de oceaanbiologie sturen. De verbrandingsproducten van fossiele brandstoffen die wij gebruiken zijn waarschijnlijk verantwoordelijk voor de verandering van het type stikstofvastleggers dat op de oceaanbodem groeit.” Die verandering zou dan allerlei konsekwenties kunnen hebben voor de voedselketen in de oceanen en dus ook voor wat de mens uit de oceaan oogst.
Eerdere studies zouden hebben aangetoond dat de bestudeerde twee typen cyanobacteriën (Trichodesmium en Crocosphaera) juist zouden profiteren van een toenemende hoeveelheid atmosferische kooldioxide, maar die studies zouden maar een paar bacterie’lijnen’ hebben bekeken. Uit de uitgebreidere studie van Hutchins en zijn medewerkers, geholpen door de uitgebreide ‘bibliotheek’ van bacteriecultures bij de USC, blijkt dat sommige bacteriestammen inderdaad profiteren van het toegenomen kooldioxidegehalte in de atmosfeer, maar dat andere die toename slecht bekomt. “Het is niet zo dat klimaatverandering alle stikstofvastleggers om zeep helpt. (…) Toename van atmosferische kooldioxide verandert welke stikstofvastleggers het loodje zullen leggen en we zijn er niet zeker van wat voor een invloed dat heeft op de oceaan van morgen”, stelt Hutchins.
Bron: Science Daily
Het einde van de petrochemie is al vaker voorspeld. Sinds ergens in de jaren ’80 de biotechnologie in beeld kwam samen met wat andere technologieën zoals de membraantechniek, werd het eind van de aardoliescheikunde aangekondigd. Dat is niet gebeurd. Maar we laten niet af. In Frankrijk is het bedrijf Global Bioenergies weer eens aan het zagen aan de poten van de petrochemie. Dat bedrijf heeft een proces ontwikkeld, waarbij genetisch aangepaste E-coli-bacteriën isobuteen maken van suikers (normaal maken E coli’s geen isobuteen). Isobuteen is een belangrijk uitgangsstof (jaarlijks zo’n 15 miljoen ton) voor de productie van allerlei chemische producten, onder (veel) meer rubbers en kunststoffen, en wordt ‘bereid’ uit aardolie. Nu nog. Als het proces zich ook op grote(re) schaal bewijst, dat is in de chemische industrie vaak de ‘halsbreker’, heeft de aardolie-industrie er geduchte concurrent bij, die, zegt het bedrijf, nog groen is ook. Dat wil zeggen: het productieproces is zuinig in het afgeven kooldioxide. Er zijn natuurlijk andere processen waar uitgaande van biomassa biobrandstoffen worden gemaakt met behulp van micro-organismen. Een groot probleem is meestal de scheiding: hoe haal ik mijn kostbare waar uit die bacteriesoep? Bij isobuteen (of beter methylpropeen) is die scheiding van ‘soep’ en product geen probleem. Methylpropeen is een gas en zal vanzelf aan de ‘soep’ ontsnappen. Je hoeft het alleen maar af te vangen. Bijkomend voordeel is dat het eindproduct de bacterie niet vergiftigd (voor die bacterie is isobuteen een afvalproduct).
Maar nog steeds moet het proces zich in de praktijk bewijzen. In het Franse Bazancourt-Pomacle (Marne) is een proeffabriek gebouwd, die op (semi)industriële schaal moet laten zien dat het proces ook echt levensvatbaar is. De Franse staat gelooft er in. Die is al met € 5,2 miljoen over de brug gekomen. Een niet zo’n klein probleem is dat de E coli’s moeten worden gevoed met suiker, waarmee dit proces een concurrent wordt van de suikerafnemer. Dat is een zwak punt. Het bedrijf, dat in 2008 is opgericht, zou ook mikken op de ontwikkeling van andere processen voor de productie van ‘aardolie’producten.
Bron: Futura Sciences
De darmflora, zo een tot twee kilo bacteriën in onze darmen, is niet alleen behulpzaam bij het verteren van ons voedsel, maar heeft ook invloed op ons afweersysteem. Het kan nog gekker. Bij muizen bleek hun darmflora van invloed is op hun gedrag: een andere darmflora gaf een ‘andere’ muis te zien. Dat werkt ook bij mensen, zo beweren onderzoekers van de universiteit van Californië in Los Angeles en van het Franse bedrijf Danone in een, al wat belegen, artikel in het wetenschapsblad Gastroentrology van maart 2013. De proef werd gehouden onder 36 vrouwen (tussen de 18 en 55 jaar), die daar vrijwillig aan deelnamen. Eenderde kreeg gedurende vier weken, naast hun normale voeding, gewone yoghurt, eenderde yoghurt met probiotica en de rest niets. De hersens van de vrouwen werden voor en na de proef in een mri-scanner ‘doorgelicht’; in ontspannen toestand en na het zien van foto’s met emotionele gezichtsuitdrukkingen. De probiotica-vrouwen vertoonden een vermindering van de cortex-activiteit. Dit hersendeel, de hersenschors, speelt een rol bij het verwerken van emoties. Bij de vrouwen die geen probiotica hadden geconsumeerd was de cortex actiever of reageerde hetzelfde als voor de proef.
De omgekeerde weg is al eerder aangetoond: de invloed van hersenen op de spijsvertering. Mensen die onder spanning leven hebben vaak een slechtere spijsvertering dan de gelijkmatigen.
Bron: Futura-Sciences (foto © Saad Faruque)
Je moet altijd een beetje voorzichtig zijn met weer een nieuwe doorbraak op het gebied van biobrandstoffen. Op zich is het maken van biobrandstoffen uit plantaardige koolwaterstoffen niet erg moeilijk, maar het (bekende) probleem daarmee is dat dat concurreert met planten als voedselbron. Veel handiger is natuurlijk het, lastig verteerbare, cellulose en lignine van planten als biobrandstofbron te gebruiken, maar dat lukt nog steeds niet al te best tegen een aanvaardbare prijs.
In Wenen hebben ze MOGELIJK het ei van Columbus gevonden: een Trichoderma-schimmel die, onder meer, cellulose en ligninen omzet in suikers, die dan weer simpel zijn om te zetten in biobrandstoffen. Het vervelende is dat de schimmel die enzymen (onder meer cellulase) alleen produceert als die die nodig heeft. De aan/uit-schakelaar (de zogeheten ‘inductor’) daarvoor is de disaccharide soforose. Die stof is bijzonder kostbaar: 60 keer duurder dan goud (€ 2500 tegen € 40 per gram). Volgens onderzoeker Robert Mach is die prijs voor soforose bepalend voor de prijs van de via deze route vervaardigde biobrandstof. Te duur dus.
Aan de technische universiteit van Wenen bleek de groep onderzoekers van Mach, dat een schimmelstam het voor de aanmaak van celluloseafbraakenzymen verantwoordelijke gen niet uitschakelde. Bij deze stam is de ‘inductor’ (de soforose) niet nodig om de afbraak van cellulose en ligninen in gang te zetten. Door het vergelijken van de genen tussen de diverse stammen werd duidelijk welk gen verantwoordelijk is voor de productie van cellulose-afbraakenzymen. Een gouden tijd breekt aan (denken ze in Wenen).
Bron: Eurekalert (foto TU Wenen)
Een fluorescentiemicroscoopopname van een haarzakje omringd door schimmels en bacteriën op de rug van een deelnemer aan het onderzoek
Het is een beetje onsmakelijk verhaal (alhoewel): ondanks al onze noeste pogingen tot hygiëne zijn we vergeven van het ongedierte. Er heeft wel eens iemand een schatting gemaakt dat we meer bacteriële cellen in ons lichaam hebben dan eigen lichaamscellen (bacteriecellen zijn meestal veel kleiner dan onze eigen cellen). En nu weer schimmels. Onze huid wemelt er van, zo blijkt uit Amerikaans onderzoek. Schimmels zitten op hoofd en lijf, maar vooral op onze voeten. De voeten huisvesten wel tot 200 verschillende soorten schimmels. Ze hebben vooral een voorkeur voor de hielen, maar zitten ook graag onder de nagels en tussen de tenen. Overigens gaat het om een vrij beperkt onderzoek bij tien, gezonde, volwassenen. De meesten hadden geen last van hun schimmelgasten. Twee wel.
Bronnen: BBC, NIH (foto: Sci Transl Med 5, 172ra21 (2013); DOI: 10.1126/scitranslmed.3004925)
In Canada is op een diepte van 2,4 kilometer een waterreservoir aangeboord, dat op ten minste 1,5 miljard jaar wordt geschat; althans, het daar gevonden water is tenminste zo’n lange tijd geïsoleerd geweest. Het omringende gesteente is zo’n 2,7 miljard jaar oud, dus het zou heel wel kunnen dat het gevonden water ‘ouder’ is. Als dat soort oude bronnen worden aangeboord, dan is er meteen hoop een glimp op te vangen van het evolutionaire verleden: wie weet huizen er in dat ‘oude’ water ook elders al lang uitgestorven levensvormen. Vooralsnog is daar nog geen kijk op. Wel is de chemische samenstelling vastgesteld, waarbij het opvalt daar er, relatief veel, waterstof en methaan en diverse isotopen van edelgassen als helium, neon en xenon in het water zijn aangetroffen. Overigens is in 2011 in Zuid-Afrika (Witwatersrand), hoogstwaarschijnlijk, zo’n 2 miljard jaar ‘oud’ water aangeboord. Ook toen was er de verwachting dat er niet, meer, bestaande levensvormen zouden worden gevonden, maar dat is niet gebeurd. Dat werd geweten aan de omstandigheden: die zouden niet geschikt zijn voor leven. De nieuw aangeboorde bron zou ‘levensvatbaarder’ zijn. Eerder in 2006 is ook in Zuid-Afrika ‘jonger’ water aangeboord. Dat bevatte micro-organismen, maar dat water was aanzienlijker ‘jonger’ dan de nu aangeboorde bron. Nog even afwachten, dus.
Bron: Der Spiegel-online (foto Der Spiegel)
Aan de universiteit van Exeter (Engeland) zijn onderzoekers onder aanvoering van John Love er in geslaagd een E-coliebacterie genetisch zo te verbouwen dat ie diesel ging maken. De hoeveelheden zijn niet erg indrukwekkend (je hebt 1000 litermet E coli’s nodig om een theelepeltje diesel te krijgen), maar volgens Love is het een begin, maar, wat belangrijker is, de bacterie produceerde een brandstof die qua chemische samenstelling ‘sprekend’ op een fossiele brandstof lijkt. De meeste vormen van biodiesel en bioethanol zijn niet direct bruikbaar in de conventionele automotor. Als bijmenging bij brandstof uit fossiele bron is biobrandstof wel bruikbaar, maar niet ‘puur’. Om de automotor aan de praat te houden moeten er stoffen worden bijgemengd. De ‘diesel’ uit Exeter heeft, vertelt Love tegen de BBC wél de juiste samenstelling. De auto zou er niets van merken als Love’s diesel zou worden getankt.
Het is nu zaak de productie op te voeren. De assistent-hoogleraar geeft zichzelf drie tot vijf jaar om de beestjes, uitgaande van suiker, aan te zetten tot een hoger productie.
Bron: BBC