Wetenschap
Eiwitfragmenten identificeren twee nieuwe extremofiele microben – en kunnen helpen bij het vinden van buitenaards leven
In het Journal of Proteome Research beschrijven onderzoekers een methode voor nauwkeurigere identificatie van extremofielen op basis van eiwitfragmenten in plaats van genetisch materiaal. De studie identificeerde twee nieuwe winterharde bacteriën uit meren op grote hoogte in Chili, een omgeving zoals het vroege Mars.
Hoewel mensen de neiging hebben om zich niet in extreem hete, koude of hooggelegen gebieden te vestigen, hebben sommige micro-organismen zich aangepast om op zulke barre locaties te leven. Deze extremofiele microben zijn interessant voor astrobiologen die op zoek zijn naar leven op andere planeten.
Onderzoekers gebruiken momenteel individuele gensequencing om aardgebonden microben te identificeren op basis van hun DNA. De huidige methoden kunnen echter geen nauw verwante soorten extremofielen onderscheiden. Daarom onderzochten Ralf Moeller en collega's of ze een extremofiel konden identificeren door gebruik te maken van de eiwitsignatuur in plaats van een gensequentie.
De onderzoekers begonnen hun demonstratie met watermonsters uit vijf hooggelegen Andesmeren, meer dan 3,7 kilometer boven de zeespiegel in de Chileense Altiplano. (Ter referentie:Denver ligt ongeveer anderhalve kilometer boven zeeniveau.) Uit de monsters kweekten de onderzoekers 66 microben en bepaalden vervolgens welke van de twee methoden de micro-organismen het beste identificeerde:
- Traditionele gensequencing vergeleek de nucleotiden van het 16s-rRNA-gen (een typisch gen voor sequentiegebaseerde microbenanalyse) uit elk monster met een database voor identificatie.
- De nieuwere 'proteotyping'-techniek analyseerde eiwitfragmenten die bekend staan als peptiden om peptidesignaturen te produceren, die het team gebruikte om micro-organismen te identificeren uit proteoomdatabases.
Met deze methoden identificeerden de onderzoekers 63 van de 66 micro-organismen die werden gekweekt uit de monsters van meren op grote hoogte. Voor de drie micro-organismen die door gensequencing niet konden worden geïdentificeerd omdat hun genetische informatie niet in de beschikbare database aanwezig was, identificeerde proteotypering twee potentieel nieuwe typen extremofiele bacteriën.
Deze resultaten suggereren dat proteotypering een completere oplossing zou kunnen zijn voor het identificeren van extremofiele micro-organismen uit kleine biologische monsters. Het team zegt dat eiwitprofilering ons op een dag kan helpen bij het zoeken naar en identificeren van buitenaards leven en het beter onderzoeken van de biodiversiteit op onze eigen planeet.