Lezing
NGL-lezing: Zooming in on bacterial behaviour
- Datum
- donderdag 19 april 2018
- Tijd
- Serie
- Lezingen Natuurwetenschappelijk Gezelschap Leiden
- Locatie
-
Huygens
Niels Bohrweg 2
2333 CA Leiden - Zaal
- Sitterzaal
Let op: deze lezing zal in het Engels zijn
Lezing over bacterieel gedrag
Bacteriën zijn de meest voorkomende organismes op deze aarde en ze beïnvloeden alle aspecten van ons leven. Maar hun minuscule formaat maakt hen moeilijk te bestuderen; wetenschappers zijn daarom eigenlijk nog maar net begonnen de cellulaire structuur van bacteriën in kaart te brengen en hun complexe gedrag te begrijpen.
Hun neus achterna
Veel bacteriën zijn in staat om zich voort te bewegen – ze zwemmen of kruipen over oppervlakken met behulp van speciale cel-aanhangsels. Deze bewegingen zijn echter niet willekeurig, ze worden gestuurd door een ingebouwde antenne. Met deze ‘neus’ ruiken de bacteriën als het ware hun chemische omgeving en kunnen ze de voor hen meest gunstige omstandigheden opzoeken. Verschillende ziekteverwekkers gebruiken dit systeem voor de eerste stap in de aanval op een gastheer.
Driedimensionaal beeld
Om inzicht te krijgen in de structuur en functie van de moleculaire machines die een rol spelen in dit gedrag, gebruiken onderzoekers cryo-elektron tomografie: het vastleggen van doorsnedes van perfect bevroren monsters vanuit verschillende hoeken om zo een driedimensionale voorstelling te krijgen. Hiermee kunnen de moleculaire machientjes van intacte eencelligen nauwkeurig bestudeerd worden.
Over Ariane Briegel
Bacteriën supersnel bevriezen om een zo precies mogelijk beeld te krijgen van de interne en externe structuur. Speciaal daarvoor kwam Ariane Briegel, hoogleraar Ultrastructuurbiologie speciaal, want de Universiteit Leiden is een van de weinige instituten ter wereld met de juiste faciliteiten.
Briegel werkt voornamelijk met vergevorderde cryo-elektron tomografie om bacteriën te kunnen bestuderen die normaal te klein zijn om te zien. ‘We bevriezen de bacteriën supersnel – een echte ultra-vriesflits – zodat het monster in perfect doorzichtig ijs gevangen wordt.’ Het gaat zo snel, dat het water in de cel geen tijd heeft om te kristalliseren. ‘De bacteriën blijven zo compleet intact en er zijn geen defecten in het beeld.’
Het monster wordt dan onder een geavanceerde elektronenmicroscoop gelegd, waar het wordt rond gedraaid. De 2D-beelden die daaruit uit voort komen worden tot een 3D-beeld samengevoegd, net zoals bij een CT-scanner in het ziekenhuis. De combinatie van deze technieken biedt een compleet nieuwe visie op de wereld van micro-organismes. Cryo-elektronentomografie is de eerste techniek waarmee bacteriën in hun natuurlijke staat kunnen worden bekeken, precies zoals ze er normaal uitzien.’ Deze techniek is nodig om erachter te komen hoe bacteriën bewegen, en welke signalen deze beweging initiëren. Het is dan een kleine stap van het bestuderen van bacteriële bewegingen naar het voorkomen infecties en hun verspreiding.
Het Natuurwetenschappelijk Gezelschap Leiden organiseert lezingen voor iedereen met interesse in de natuurwetenschappen.