Wetenschap - 2 april 2009

BACTERIEZEEP TEGEN ROOFDIEREN

Pseudomonas-bacteriën beschermen zich tegen hongerige belagers door de uitscheiding van zeepachtige verbindingen. Dat is een van de resultaten van het promotieonderzoek van fytopatholoog dr. Irene de Bruijn.

In haar proefschrift richtte zij zich op twee nauw verwante zogeheten cyclische lipopeptides die geproduceerd worden door de bacterie Pesudomona fluorescens. Tal van eencelligen maken gebruik van dergelijk zeepachtige stoffen om zich voort te bewegen, andere organismen binnen te dringen of zich vast te zetten en een biofilm te vormen. Bij het Laboratorium voor Fytopathologie staan ze vooral in de belangstelling vanwege hun beschermende eigenschappen voor voedselgewassen. Zo houdt P. fluorescens dankzij zijn uitscheidingsproducten de plantenziekte fytoftora weg bij tomaat.
De Bruijn onderzocht welke genen de bacterie inzet om de lipopeptides massetolide en viscosine te produceren, en welke genen betrokken zijn bij de regulering van die aanmaak. ‘Het is belangrijk het moleculaire mechanisme te achterhalen om de bacterie eventueel te ontwikkelen tot biologisch bestrijdingsmiddel’, aldus De Bruijn.
Haar onderzoek leidde tot de ontdekking van een reeks nieuwe genen. Ook slaagde ze erin om erfelijk materiaal voor de aanmaak van lipopeptides over te zetten van de ene pseudomonas-stam in de andere, zodat het in de toekomst wellicht mogelijk wordt bacteriën lipopeptides te laten maken met extra beschermende eigenschappen.
Moleculair genetisch onderzoek toonde verder aan dat de bacterie de productie van de zeepachtige verbindingen doseert aan de hand van prikkels van buitenaf. Een daarvan, ontdekte de De Bruijn samen met Amerikaanse collega’s, is de aanwezigheid van eencellige ‘roofdieren’, protozoa die de pseudomonas-kolonies ‘begrazen’. Deze predatie leidt tot het opvoeren van de zeepproductie – welk signaal daarvoor verantwoordelijk is, is nog niet duidelijk – waardoor de protozoa openspatten.
Dat is een effectief verdedigingsmechanisme, zo bleek uit een proef met pseudomonas-bacteriën die waren beroofd van de genen om viscosine en massetolide aan te maken. Zowel in het lab als in met protozoa verrijkte grond hadden die veel meer te lijden onder begrazing en kwamen ze in veel lagere dichtheden voor dan wel bewapende bacteriën. / Rik Nijland

Irene de Bruijn is op dinsdag 31 maart gepromoveerd bij prof. Pierre de Wit, hoogleraar Fytopathologie