Een tegendraadse bacterie - Willy van Strien

JOOST WILLEMSE LEIDS INSTITUUT VOOR CHEMISCH ONDERZOEK
Een tegendraadse bacterie
Soms stuit een onderzoeker op iets dat tegen de bestaande
kennis in gaat, en dat zijn natuurlijk de spannendste ontdekkingen.
Het overkwam ook Joost Willemse. Hij zag dat de bacterie
Streptomyces de celdeling niet volgens de boekjes uitvoert, zoals
andere bacteriën dat wel doen, maar op een geheel eigen manier.
Zo’n vondst stuit makkelijk op ongeloof en scepsis, maar hij kon zijn
verhaal goed onderbouwen en heeft nu een mooie publicatie op
zijn naam staan.
Op een geleiachtige laag agar in een petrischaaltje liggen tientallen
zilvergrijze bolletjes. Wie niet beter weet zou zeggen dat dit een
schimmelkweek is. “Daar heeft het inderdaad veel van weg”, zegt
Joost Willemse. “Maar dit zijn kolonies van een bacterie, Streptomyces
coelicolor.” De gelijkenis met schimmels is maar schijn, legt hij
uit. Qua biochemie verschilt de bacterie daar hemelsbreed van.
Maar Streptomyces is een vreemde bacterie, dat wel. Het is een van
de weinige die meercellig is. Hij ontwikkelt vertakkende draden in
de bodem die net als bij schimmels hyfen heten en een mycelium
vormen. “Op een agarbodem zie je die kolonies als glimmende
plekjes”, zegt Willemse. “Op een gegeven moment worden het witte
vlekken doordat er draden aan de oppervlakte komen en naar boven
groeien. En vervolgens verdelen die draden zich in reeksen grijze
sporen, zoals bij de kolonies in deze petrischaal. De sporen verspreiden
zich en kiemen, waarna nieuwe kolonies ontstaan.”
Aan het Leids Instituut voor Chemisch Onderzoek wilden onderzoekers
weten hoe de celdeling verloopt bij deze nuttige bacterie met
zijn schimmelachtige voorkomen, en bij die vraag sloot Willemse
zich aan. “Ik ben altijd nieuwsgierig naar biologische processen, en
welk proces is er nu fundamenteler dan celdeling? Ik was in Wageningen
gepromoveerd op de DNA-organisatie in delende plantencellen
en was nu benieuwd te zien hoe celdeling bij deze bacterie
verloopt.”
Ladder
Dat Streptomyces ook wat celdeling betreft een buitenbeentje is,
was op voorhand al duidelijk. Een celdeling bij normale, eencellige
bacteriën houdt in dat de moedercel zich splitst in twee dochtercellen.
Zo’n splitsing kent Streptomyces niet. De ondergrondse hyfen
bestaan wel uit meer cellen, maar die zijn niet echt van elkaar
gescheiden en vormen één geheel. Alleen bij de sporenvorming is
sprake van celdeling en die is dan veelvoudig. De witte draden die
naar boven groeien vormen aanvankelijk ook één compartiment
van samengesmolten cellen. Op een goed moment gaan die sporenvormende
hyfen krullen en worden ze dikker, om zich tenslotte in
één keer op te delen tot tientallen sporen.
De normale bacteriële celdeling staat onder regie van het eiwit FtsZ.
Dat eiwit vormt lange moleculen die zich in het midden van de
moedercel verzamelen en in een ring langs de ‘evenaar’ gaan liggen,
41