Bacteriën hebben verschillende overlevingsstrategieën om te zorgen voor voldoende voedselvoorziening in hun dichtbevolkte leefgebieden. Bepaalde soorten bacteriën doden micro-organismen van een andere soort, ontbinden hun cellen en nemen ze op als voedingsstoffen. Het exacte mechanisme van dit proces is grotendeels onbekend.

Een onderzoeksteam van de leerstoel Microbiële Biologie onder leiding van Dr. Christine Kaimer heeft deze processen diepgaand onderzocht. Samen met collega's uit de VS presenteren de onderzoekers van Ruhr-Universität Bochum (RUB) hun bevindingen in het tijdschrift Cell Reports .

Stop bij contact

Er is tot nu toe weinig bekend over de relatie tussen roofdieren en prooien in het bacterierijk. Maar onderzoekers vermoeden dat bacteriële roofdieren significante veranderingen in de samenstelling van een microbioom kunnen bewerkstelligen en zo de ecologie van hun leefgebied vorm kunnen geven. Om meer te weten te komen over bacteriële roofdier-prooirelaties, bestudeerde het team van Christine Kaimer de roofzuchtige bacterie Myxococcus xanthus, die veel voorkomt in de bodem. Recent werk heeft aangetoond dat M. xanthus zijn prooicel doodt in direct cel-celcontact:het roofdier nadert een prooicel, stopt zodra contact is gemaakt en induceert vervolgens binnen enkele minuten celdood en ontbinding. De onderzoekers hebben de moleculaire mechanismen van dit proces in detail geanalyseerd.

"We hebben specifieke genetische modificaties aangebracht aan M. xanthus en vervolgens de interactie van predator- en prooicellen in realtime onder de microscoop gevolgd", legt Christine Kaimer uit. "Hierdoor konden we aantonen dat twee zeer gespecialiseerde eiwitsecretiesystemen samenwerken in het moordproces. Dit zijn eiwitcomplexen die vermoedelijk eiwitten van de predatorcel naar de prooicel transporteren." Aanvankelijk induceert een zogenaamd Tad-achtig apparaat celdood bij prooien. Er is dan een type 3-achtig systeem nodig om de prooicel af te breken, zodat de voedingsstoffen vervolgens kunnen worden opgenomen.

Doden begonnen met uiterste nauwkeurigheid

Afbeeldingen met fluorescent gelabelde eiwitten toonden aan dat de eiwitsecretiesystemen zich ophopen in de M. xanthus-cel precies op de contactplaats tussen roofdier en prooi. Het lijkt erop dat M. xanthus contact voelt met een prooicel en het moordproces met grote precisie kan initiëren.

"We begrijpen nog niet hoe de eiwitsecretiesystemen precies reageren op contact met prooien en welke potentieel giftige eiwitten ze vrijgeven", zegt Christine Kaimer. "In ieder geval is het predatiegedrag van bacteriën een fascinerend onderzoeksgebied, waar we nog veel moeten leren over hoe bacteriën naast elkaar bestaan ​​in hun natuurlijke omgeving." + Verder verkennen

Hoe bacteriën op bacteriën jagen