Bacterie barst van optimisme

Zelfs in tijden van honger bouwt E. coli zijn stofwisselingsapparaat verder uit.

Drie voedingsbestanddelen vormen het basismenu van de Escherichia coli-bacterie: koolstof, stikstof en fosfor. Als alle drie deze elementen aanwezig zijn, groeien de bacteriën snel en planten ze zich veelvuldig voort. Ontbreekt een of meer van de voedingsstoffen, dan schakelt de modelbacterie haar activiteit een tandje terug.

Maar dat doet ze voor elk van de drie elementen op een verschillende manier, hebben Amerikaanse microbiologen ontdekt. Als ze maar weinig koolstof of stikstof in hun omgeving vinden, produceren de bacteriën zeer weinig eiwitten (de werkpaarden van de cel), bovendien gebeurt deze productie aan een vertraagd tempo. Maar het is pas als ze verstoken zijn van fosfor dat ze ook hun productieapparaat gaan afslanken.

Sterker, bij afwezigheid van (vooral) koolstof en stikstof, en bij aanwezigheid van voldoende fosfor, maakt E. coli zelfs extra ribosomen aan – zeg maar de assemblagelijnen van de eiwitten. Het is alsof een fabriek die door staking van de toeleveranciers geen grondstoffen meer ontvangt, tóch beslist om haar productie uit te breiden. Dit met het oog op de toekomst waarin er – zo verwacht de E. coli klaarblijkelijk – weer voldoende koolstof en stikstof zal zijn. De onderzoekers spreken van een aangeboren ‘optimisme’ bij de bacterie.

Dat betekent dus ook dat bacteriën zoals E. coli niet alleen bezig zijn met overleven in het heden, maar ook met de concurrentie met soortgenoten en (voornamelijk) met andere bacteriën in de toekomst. Als ze over een groter productieapparaat beschikken, kunnen ze immers sneller profiteren van voedingsstoffen als die weer ruimschoots beschikbaar zijn.