Amerikaanse biologen zijn erin geslaagd een bacterie te maken met in een van zijn onderdelen een biochemische ‘letter’ minder. Dat is ‘indrukwekkend’ en ‘behoorlijk monumentaal’, vinden vakgenoten, en bewijst dat er ook leven denkbaar is met een heel andere samenstelling dan we op aarde kennen.
Maarten Keulemans is wetenschapsredacteur bij de Volkskrant, gespecialiseerd in klimaat en microleven.
Al het aardse leven is gemaakt van eiwitten, die weer bestaan uit twintig vaste bouwsteentjes, genaamd aminozuren. Uit die blokkendoos besloten systeembiologen van de Columbia Universiteit in New York er eentje weg te laten: eens kijken of dat kan. ‘Echt een gedurfd, leuk idee’, aldus een niet bij de experimenten betrokken expert, in vakblad Science.
Dat kan de weg wijzen naar heel nieuwe, exotische vormen van leven gemaakt in het lab, schrijven de New Yorkers, onder leiding van hoogleraar systeembiologie Harris Wang in hun onderzoeksartikel. Zo ver is het overigens nog lang niet: de bacterie die ze uiteindelijk maakten, plant zich zo beroerd voort dat hij buiten het lab niet lang zou overleven.
Voor hun experimenten richtten de onderzoekers zich op het aminozuur ‘isoleucine’ (Ile). Die letter blijkt in de natuur vaak al vervangbaar door een ander aminozuur, zoals in een tekst veel woorden leesbaar blijven als je de ‘c’ vervangt door een ‘k’. Veel, maar niet allemaal: Wangs team merkte dat ruim de helft van zijn eiwitten niet meer werkten. Net zoals het woord ‘cent’ niet meer hetzelfde klinkt als je van de ‘c’ een ‘k’ maakt.
Dus was er meer kunst- en vliegwerk nodig. Met behulp van AI achterhaalde Wang wat er in de niet meer werkende eiwitten wél nodig is om het aminozuur isoleucine te schrappen. Soms was er gewoon een ander aminozuur nodig (‘cent’ behoudt zijn klank wél als je er ‘sent’ van maakt). En soms moesten de onderzoekers ook naburige aminozuren vervangen om het eiwit werkzaam te houden (de ‘c’ uit ‘machine’ weghalen lukt beter als je ook de ‘h’ vervangt en een ‘e’ toevoegt: ‘masjiene’).
Na een eindeloze reeks experimenten leverde dat een bacterie op met in elk geval een cruciaal onderdeel helemaal gemaakt zónder isoleucine: zijn ‘ribosoom’, het van de biologieles bekende onderdeel waarmee de cel eiwitten in elkaar zet. Een huzarenstukje, vinden ook niet bij de experimenten betrokken kenners, omdat het ribosoom zo groot en ingewikkeld is. Vijftig eiwitten, moest Wang verbouwen, en die vervolgens aan de praat krijgen in de werkpaardbacterie voor wetenschappers E. coli.
Spannend: ook toen Wang de bacterie zich 450 keer liet voortplanten, bleef hij isoleucine-vrij. Dat wijst erop dat de bacterie zijn isoleucine niet echt miste, aldus Wang, in Science. ‘Dit steunt het idee dat het vroegste leven waarschijnlijk best een tijdje voort kon met een kleiner palet. Zelfs voor heel grote machines zoals het ribosoom, hoef je waarschijnlijk niet te schilderen met alle twintig kleuren.’
Het aminozuur isoleucine staat sowieso in de aandacht. Enkele maanden geleden deed een andere onderzoeksgroep een intrigerende ontdekking: muizen die voeding krijgen met daarin minder isoleucine, leven tot wel 33 procent langer. In mensenleeftijd betekent dat zoiets als dat we gemiddeld 105 jaar zouden worden. Ook bleven de muizen soepeler bewegen en werden ze minder obees.
Alles over wetenschap vindt u hier.
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant