De relatie tussen de bacterie en de boon

Dat is één van de conclusies uit het promotieonderzoekvan Maurien Olsthoorn naar de afscheiding van signaalstoffen doorrhizobium- en salmonellabacteriën. Hoewel bacteriën inveel opzichten relatief eenvoudig in elkaar zitten, beschikken zijover een zeer verfijnd mechanisme om met hun omgeving tecommuniceren, constateert Olsthoorn. Zij doen dat doorsignaalstoffen af te geven die bij soortgenoten en andereorganismen in hun directe omgeving positieve of negatieve reactiesuitlokken.

Een voorbeeld van een door de rhizobiumbacterie gewenstepositieve reactie is de herkenning van de signaalstof door plantenvan de familie der vlinderbloemigen, zoals de lathyrus, de klaver,de erwten en de boon. Als de plant de bacterie herkent, krijgt dezetoegang tot zijn wortelknolletjes. Daar krijgt hij van de plantsuikers toegediend in ruil waarvoor hij stikstof afgeeft. Gevolgvan deze voor beide partijen profijtelijke symbiose is datvlinderbloemigen op stikstofarme grond goed groeien, doordat zijdankzij de bacterie als het ware over hun eigen milieuvriendelijkemest beschikken. Daardoor zijn bonen en erwten ideale gewassen voorgebieden met relatief onvruchtbare landbouwgrond.

Omdat zowel planten als bacteriën zeer kieskeurig zijn inde keuze van hun partner, is het dus van groot belang voortoepassing in de landbouw dat zowel de chemische samenstelling vande signaalstoffen als de omstandigheden waaronder zij wordenafgegeven zo exact mogelijk bekend zijn. In haar onderzoekonderzocht Olsthoorn deze beide aspecten en ontdekte daarbij datook de bodemtemperatuur grote invloed heeft. Om zijn signaalstofniet nodeloos te vermorsen produceert de rhizobiumbacterie degrootste hoeveelheid bij de temperatuur van de bodem waarin debetreffende plant groeit. De behoefte aan symbiose is kennelijk zogroot dat verder identieke bacteriën hun vermogen omsignaalstoffen af te scheiden hebben aangepast aan het klimaatwaarin de plant in kwestie leeft.

Naast positieve effecten kunnen signaalstoffen ook negatievegevolgen hebben. Dat blijkt uit het voorbeeld van desalmonellabacterie, waarvanhet met name de signaalstoffen zijn dievoedselvergiftiging en andere ziektebeelden veroorzaken. Voor dezebacteriesoort onderzocht Olsthoorn, die begin deze week op haaronderzoek promoveerde, met name de chemische samenstelling van deziekteverwekkende signaalstoffen. Zij ontdekte dat die stoffen bijeen groot aantal bacteriestammen worden gekenmerkt door eengemeenschappelijke kernstructuur. Haar conclusie is dat meer kennisvan die structuur wellicht zou kunnen leiden tot de productie vanéén geneesmiddel tegen een groot scala aanziekteverwekkende bacteriën.

EH