Bacteriën verouderen toch wel

Amsterdam - Bacteriën worden ouder en juist dat houdt de populatie fit, blijkt uit onderzoek van de University of California, San Diego.

De biologen publiceren over hun ontdekkingen in het tijdschrift Current Biology van 8 november.

"Veroudering wordt bij de meeste organismen veroorzaakt door een opeenhoping van niet-genetische beschadigingen, zoals proteïnen die langzaam oxideren," legt Lin Chao, een van de wetenschappers, uit.

Dochtercellen

Lang is gedacht dat als een bacteriecel deelt in twee dochtercellen en deze twee cellen delen naar vier dochters, dan naar acht, zestien, etcetera, er een eeuwig jeugdige populatie bacteriën is. Bacteriën worden niet ouder, was de gedachte, althans niet op de manier zoals andere organismen dat doen.

Maar nu blijkt dat bacteriën wel degelijk ouder worden, doordat zij ook dit soort niet-genetische beschadigingen oplopen. Het houdt hen in zekere mate zelfs fit. Een eencellige heeft twee opties: splitsen en de schade in gelijke mate over beide nieuwe cellen verdelen of een van beide dochtercellen alle schade meegeven en de ander niets.

Computersimulatie
Het onderzoek uit San Diego laat zien dat meer schade aan de ene dochter wordt doorgegeven dan aan de ander. De dochter met minder beschadigingen in de cel is dan 'verjongd'. De onderzoekers kwamen hier achter door computersimulaties los te laten op twee eerder uitgevoerde studies uit 2005 en 2010. In 2005 leek er bewijs te zijn voor verouderen terwijl de studie uit 2010 dat niet liet zien.

Door het heranalyseren van de studies blijkt nu dat beide eigenlijk hetzelfde aantoonden. Chao: "In een populatie bacteriën gaat veroudering en verjonging gelijk op, dus afhankelijk van hoe je het meet, kun je misleid worden en geloven dat er geen veroudering is."

Groeisnelheid

In een eigen studie filmden de biologen vele generaties splitsende populaties E. coli bacteriën en stelden vast dat de twee dochtercellen na splitsing met verschillende snelheden groeiden. Ze vermoeden dat de trager groeiende cel meer beschadigingen heeft meegekregen.

Time-lapse filmpje van tien generaties groeiende bacteriën naar 1000 stuks in vijf uur

Het is evolutionair voordelig de ene dochtercel meer beschadigingen mee te geven dan de ander, leggen de onderzoekers uit. Chao geeft als voorbeeld een investering van een miljoen dollar: kun je beter alles tegen acht procent wegzetten, of is het verstandiger om bij de helft voor zes en de andere helft voor tien procent te kiezen? Na het eerste jaar is er geen verschil, maar al in het tweede jaar is de investering met twee verschillende groeipercentages sneller gestegen.