Bacteriën planten zich voort via groei en celdeling. Tijdens elke ronde van groei en deling, de zogenaamde celcyclus, moet de cel alle celcomponenten precies één keer kopiëren. Hoe dit de cel lukt zonder fouten, is een vraag die het wetenschappelijke veld al lange tijd bezighoudt. 

Onderzoekers van AMOLF hebben nu een wiskundig model ontwikkeld dat hiervoor een verklaring geeft. Want hoe ‘weet’ een bacterie wanneer het tijd is om zijn DNA te kopiëren? En hoe zit dit bij verschillende groeisnelheden? Door recente ontwikkelingen in single-cell microscopie kunnen onderzoekers nu naar individuele cellen kijken en ze observeren terwijl ze groeien en delen. 

En dat levert nieuwe informatie op. Ten eerste groeit de bacterie door zijn volume voortdurend te vergroten. Wanneer de bacterie een bepaald volume bereikt, begint een nieuwe ronde van DNA-replicatie. Om dat in gang te zetten moet een activator-eiwit zich binden aan het beginpunt van het chromosoom - met daarop het DNA - om het vervolgens te openen. De replicatie kan dan van start.  

Dat activator-eiwit loopt alleen eerst door verschillende andere processen heen voordat het dit beginnetje maakt. Wat nu uit experimenten blijkt is dat dit activator-eiwit bij die stappen kan switchen tussen een actieve vorm en een inactieve vorm. Zo houdt het bij verschillende groeisnelheden de celcyclus stabiel en komt het uiteindelijk op het juiste moment bij dat beginpunt uit. 

Waarom willen ze dit nou in zoveel detail weten? Omdat dit allemaal belangrijke informatie is bij het ontwikkelen van betere antibiotica – waarbij je wilt tegengaan dat die bacteriën zich vermenigvuldigen - en omdat er hard gewerkt wordt aan het maken van een kunstmatige werkende cel. Want als dat lukt - eentje maken die zichzelf kan vermenigvuldigen - kunnen we daarmee nog veel meer belangrijk onderzoek doen.

Lees meer: New model for reproduction of E. coli bacteria.

See omnystudio.com/listener for privacy information.