17 feb. 1999
1 minuut
De gangbare opvatting is dat hoge temperaturen ervoor zorgen dat micro-organismen zich slechts langzaam vermeerderen of afsterven. Volgens deze visie gaan micro-organismen schade die wordt veroorzaakt door hitte op eigen kracht te lijf. De Delftse onderzoekers Diederik Laman Trip en Hyun Youk laten echter zien dat micro-organismen (in dit geval bakkersgist) daadwerkelijk kunnen samenwerken en elkaar en hun toekomstige generaties kunnen helpen te overleven en zich te vermeerderen bij hoge temperaturen.
Hun onderzoek is gepubliceerd in Nature Microbiology.
Het artikel meldt de eerste ontdekking van een natuurlijke samenwerkingsstrategie die door een organisme wordt gebruikt om te overleven bij hoge temperaturen. Laman Trip en Youk ontwikkelden experimenten en een wiskundig model die laten zien dat gisten elkaar en hun toekomstige generaties helpen om zich te vermeerderen, te overleven en te voorkomen dat ze uitsterven bij temperaturen die eerder als te hoog werden beschouwd om te overleven (boven de 40 graden Celsius).
Antioxidant
Youk: "We ontdekten dat cellen kunnen samenwerken om hun omgeving ‘schoon’ te maken. Naarmate de temperatuur stijgt, scheiden de bakkersgistcellen glutathion af om elkaar te helpen zich te vermeerderen. Glutathion is een antioxidant en inactiveert schadelijke chemicaliën zoals reactieve zuurstofsoorten die bij hogere temperaturen worden geproduceerd en die schadelijk zijn voor de cellen. Gistpopulaties kunnen voorkomen dat zij uitsterven bij hoge temperaturen door samen te werken en voldoende glutathion te produceren om schade te voorkomen."
Populatiegrootte is belangrijk
De onderzoekers onderzochten hoe populaties met verschillende initiële dichtheden reageerden op verschillende temperatuursveranderingen, dat wil zeggen of ze op een stabiel niveau bleven, groeiden of uitstierven. Het bleek dat alleen populaties met een hoge startdichtheid konden overleven bij hogere temperaturen. Youk: "Als genoeg gistcellen in een populatie samenwerken, hebben ze het vermogen om voldoende glutathion te produceren om hogere temperaturen aan te kunnen en zo een schoon milieu voor zichzelf en volgende generaties gistcellen te behouden. Bij onvoldoende samenwerking kan de populatie niet genoeg glutathion verzamelen en zal deze uitsterven."