Een nieuw jaar brengt de belofte van langverwachte wetenschappelijke doorbraken. New Scientist blikt vooruit op 2018, het jaar waarin duizenden voorheen nog onbekende microben worden onthuld.
We worden omringd door bacteriën en andere microben. Toch kennen we maar ongeveer één procent van deze minuscule levensvormen. De rest is ‘microbiële donkere materie’.
Het is moeilijk om deze mysterieuze microben te bestuderen, omdat ze vaak niet gekweekt kunnen worden in het lab. Ze hebben de omstandigheden van hun natuurlijke omgeving nodig – zoals hydrothermale ventilatie of onze darmen – om te overleven.
Hoe beïnvloeden sociale contacten het microbioom?
We gingen er lang van uit dat het microbioom wordt gevormd tijdens de babytijd. Inmiddels blijkt echter dat je latere leven bepalend is.
Er is echter een manier om dit probleem te omzeilen: metagenomica. Daarmee wordt een monster uit de natuurlijke omgeving genomen en al het DNA ervan gelezen: het metagenoom. Vervolgens gebruiken de onderzoekers computers om de genomen van de organismen nauwgezet te reconstueren.
Topje van de ijsberg
Met behulp van metagenomica zijn al grote bevindingen gedaan. Philip Hugenholtz en zijn team van de Australische University of Queensland hebben afgelopen september met deze techniek 1749 nieuwe soorten geïdentificeerd. Maar dat was nog maar het topje van de ijsberg.
Hugenholtz’ team wil graag in 2018 nog 382 microbiële soorten onthullen. Andere groepen hebben gezegd dat ze duizenden nieuwe soorten in de permafrost, geothermische bronnen, onze ingewanden en andere plekken hebben gevonden.
Nikos Kyrpides en zijn team van de Amerikaanse Department of Energy Joint Genome Institute leiden het grootste metagenoomproject. Volgend jaar publiceren ze de genomen van meer dan 100.000 microbiële soorten, afkomstig uit uiteenlopende natuurlijke omgevingen. Ze weten nog niet hoeveel soorten er nieuw zullen zijn in de wetenschap, maar ze verwachten duizenden.
Van geneeskunde tot rioolwaterzuivering
Als de genomen eenmaal zijn gepubliceerd, zullen we in staat zijn om ze te bestuderen en erachter komen wat elke soort doet. We zouden bijvoorbeeld naar patronen kunnen zoeken die genen in micro-organismen weergeven waarvan bekend is dat ze methaan of zuurstof produceren.
Er zijn vele redenen waarom het identificeren van nieuwe soorten belangrijk is. Een nieuwe soort kan bruikbaar zijn in de geneeskunde en de industrie. Mogelijk helpen ze om verschillende antibiotica te ontwikkelen of om rioolwater om te zetten in schoon water.
Het invullen van deze microbiële stamboom zal ook aanwijzingen geven over onze oudste evolutionaire geschiedenis. We zouden bijvoorbeeld de oorsprong van de fundamentele processen van het leven kunnen traceren, zoals die van ademhaling en fotosynthese. ‘Dit is pas het begin,’ zegt Kyrpides.
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees verder: