Nijmegen (NL) – Nederlandse onderzoekers onder leiding van Mike Jetten publiceren in Nature de unieke vondst van ingewikkelde laddermoleculen in een waterzuiverende bacterie.


Een molecuul dat vanwege technische hindernissen alleen op kleine schaal in een laboratorium gemaakt kon worden, is nu ontdekt in de natuur. De waterzuiverende bacterie Brocadia anammoxidans bevat een bijzonder celmembraan dat bestaat uit ketens met vijf cyclo-butaanringen in de vorm van een trap.
Omdat de koolstofatomen in een 'onnatuurlijk' scherpe hoek zitten ten opzichte van elkaar, namen wetenschappers tot nu toe aan dat zo'n molecuul niet in de natuur zou kunnen voorkomen. Het maken van een molecuul met zulke scherpe hoeken kost namelijk veel energie en de uiteindelijke constructie is erg star. Deze eigenschap maakt het materiaal interessant voor industriële toepassingen in de membraantechnologie. Maar waarom steekt deze bacterie zoveel energie in het maken van de laddermoleculen?
Jetten en zijn collega's van de Katholieke Universiteit Nijmegen en het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee hebben zich na hun ontdekking ook over deze vraag gebogen. De moleculen blijken de bacterie tegen zichzelf te beschermen. Ze vormen een dicht celmembraan, dat ondoordringbaar is voor de giftige stoffen die ontstaan als de bacterie stikstof afbreekt en onder andere omzet in de raketbrandstof hydrazine. Deze stof is giftig voor de bacterie, maar het celmembraan isoleert de hydrazine op één plaats in de cel en beschermt zo de bacterie tegen zijn eigen gif.
Na deze ontdekking willen de onderzoekers vaststellen welke rol de moleculen spelen in de stikstofkringloop van zoet- en zoutwaterecosystemen. Mogelijk kan de bacterie ook de tot op heden moeizaam verlopende productie van membraanmoleculen in laboratoriums gaan overnemen.

Sonja Jacobs