Motor van evolutie op microniveau ontdekt

Bacteriën kunnen zich snel aanpassen aan een veranderende omgeving dankzij een proces genaamd horizontale genoverdracht. Wetenschappers hebben nu een nieuwe route gevonden waarlangs de uitwisseling van DNA hypersnel plaatsvindt.

Horizontale genoverdracht is al meer dan zestig jaar bekend onder genetici, en vooral onder microbiologen en bacteriologen. Door stukjes DNA met elkaar uit te wisselen zorgen bacteriën ervoor dat nieuwe mutaties zich razendsnel over hun populatie kunnen verspreiden. Dit verklaart waarom bacteriestammen zo snel kunnen evolueren, en waardoor zogeheten ziekenhuisbacteriën bijvoorbeeld zo gemakkelijk resistent worden tegen antibiotica.

Het zijn niet de bacteriën zélf die hun DNA met soortgenoten uitwisselen. Ze maken daarvoor dankbaar gebruik van de diensten van bacteriofagen (of gewoonweg fagen). Dat zijn virussen die parasiteren op bacteriën. Fagen dringen de bacteriële cellen binnen en planten zich er voort. Dat doen ze met behulp van het bacteriële DNA. Wanneer de fagen de cellen verlaten en andere bacteriën opzoeken, nemen ze stukjes (kopieën) van het DNA mee.

"De nieuwe route blijkt een echte snelweg: het is veruit de meest effectieve manier om genetisch materiaal tussen bacteriën uit te wisselen"

Microbiologen uit Singapore hebben nu een nieuwe 'route' ontdekt waarlangs die horizontale genoverdracht, met behulp van fagen, plaatsgrijpt. Dankzij hun vondst hebben wetenschappers nu kennis van drie verschillende manieren waarop de DNA-uitwisseling kan gebeuren. De nieuwe (derde) route blijkt overigens een echte snelweg: het is veruit de meest effectieve manier om genetisch materiaal tussen bacteriën uit te wisselen. Langs die snelweg worden dus grote stukken bacterieel DNA – ettelijke duizenden nucleotiden (DNA-letters) lang – door fagen getransporteerd.

De ontdekking is baanbrekend in de wereld van de microbiologie. De onderzoekers hebben immers zomaar even de belangrijkste motor van de evolutie op microniveau onthuld.