Genomen van bacteriën in kaart brengen om infectieziektes te bestrijden
Hoe passen bacteriën zich aan aan een nieuwe leefomgeving? Hoe zitten genomen van bacteriën precies opgevouwen in cellen? Dat gaat een internationaal team van wetenschappers onderzoeken, onder leiding van de Leidse biochemicus Remus Dame. Het Human Frontier Science Program heeft hiervoor een subsidie van 1.3 miljoen US dollar toegekend.
Er is al veel bekend over DNA van mensen en dieren maar we weten nog maar weinig over DNA in kleine organismes zoals bacteriën die een grote impact hebben op mensen.
Bij organismen zit DNA opgesloten in cellen dankzij een combinatie van passieve factoren en actieve processen, zoals DNA-vouwende eiwitten.
Dynamisch gevouwen chromosomen
Bekend is dat het chromosoom van de Escherichia coli bacterie in dynamische lussen zit opgevouwen die worden gestabiliseerd worden door ‘brug-vormende’ eiwitten. Aangenomen wordt dat bacteriën deze lussen her-modelleren, in reactie op omgevings-stress zoals een tekort aan voedsel. Deze her-modellering veroorzaakt grote veranderingen in de ‘pool’ van DNA- vouwende eiwitten in een cel en soms veranderingen in de vorm en samenstelling van de cel.
Chromosoom-structuur ontleden
De onderzoekers willen dit testen door de structuur en her-modellering van DNA te bekijken tijdens periodes van een overvloed aan voedsel en voedseltekorten. Het team brengt onderzoekers samen met expertise in de chemische en fysische biologie, biochemie, genetica, fluorescentie en electronenmicroscopie en wiskundige/fysische modellering. Zij gaan de bacteriële chromosoom-structuur helemaal ontleden door op nanoschaal te kijken in het binnenste van de cellen en door de manier waarop het DNA gevouwen is te modelleren.
De kennis die wordt vergaard met dit onderzoek kan uiteindelijk worden toegepast in de bestrijding van bacteriële infectieziekten.