€2,5 miljoen voor onderzoek NIOZ/Universiteit van Utrecht
De European Research Council (ERC) heeft een Advanced Grant van €2,5 miljoen voorwaardelijk toegekend aan prof. Jaap Sinninghe Damsté, hoofd van de afdeling Mariene Microbiologie & Biogeochemie van het NIOZ en hoogleraar aan het departement Geowetenschappen van de Universiteit Utrecht.
Het betreft moleculair microbiologisch onderzoek aan de evolutie van vetmoleculen van verschillende groepen microorganismen. Het is de tweede ERC Advanced Grant die Sinninghe in de wacht sleept. De laatste 10 jaar is er enorme vooruitgang geboekt in de karakterisering van het erfelijke materiaal van micro-organismen; zowel op basis van reinculturen als op basis van complexe DNA-mengsels in het milieu (oceaan, bodem, meren, etc.). De kennis over de vetsamenstelling van celmembranen van micro-organismen is hierbij sterk achtergebleven. Toch zijn dit de essentiële bouwstenen van de celmembranen van deze ééncellige organismen.
Het microbiële leven wordt in drie hoofdgroepen onderverdeeld: bacteriën, archaea (samen de prokaryoten) en de eukaryoten. Deze laatste groep omvat o.a. de ééncellige algen, de meercellige planten en alle dieren. Kijken we nu naar de lipidensamenstelling van celmembranen dan komen die van de bacteriën en de eukaryoten sterk overeen; deze bestaan in hoofdzaak uit fosfolipiden; een glycerolmolecuul gekoppeld aan twee vetzuren door middel van esterbindingen en een fosfaatgroep. Het is een lipide dubbellaag met zowel aan de binnenzijde als aan de buitenzijde van de celmembraan de polaire fosfaat groep en in het interieur van de membraan de staarten van de lange vetzuurmoleculen, die onderling niet chemisch gebonden zijn. De membraanlipiden van archaea bestaan in hoofdzaak uit di-glycerol etherlipiden. Hierbij zijn de beide glycerolmoleculen aan de binnen- en de buitenzijde van het molecuul wel met elkaar verbonden in één molecuul dat aan beide glycerolmoleculen gebonden is met etherbindingen.
Wanneer we echter naar de veronderstelde evolutielijnen kijken, dan denkt men dat de eukaryoten voortkomen uit de archaea en dus is het verbazingwekkend dat de membraanlipiden van deze groepen zo totaal anders zijn, terwijl de bacteriën juist een celmembraan hebben ontwikkeld die sterk op die van de eukaryoten lijkt.
Prof. Sinninghe Damsté: "Wij verwachten dat de resultaten een fundamentele bijdrage zullen leveren aan onze kennis van de evolutielijnen van de biosynthese van vetten in celmembranen. Deze kennis zal toegepast kunnen worden door verdere ontwikkeling van moleculaire biomarkers in de microbiologische ecologie. Ook voor het gebruik van chemische fossielen in de aardwetenschappen is het onderzoeksprogramma van belang".
De komende maanden zullen afspraken met de ERC gemaakt worden over de definitieve invulling van het onderzoeksprogramma en de verwachting is dat het programma dan begin 2017 van start zal gaan.