Radboud Universiteit Nijmegen
Persbericht
Pb 07 - 57
Nijmegen, 8 juni 2007
Nijmeegse microbiologen werken mee aan vaststelling genoom van drie anammoxbacteriën
Het Amerikaanse Joint Genome Institute gaat het genoom van drie anammoxbacteriën in kaart brengen. Zij voeren daarmee het voorstel uit van Nijmeegse microbiologen onder leiding van prof. Mike Jetten, dat in een internationale competitie gehonoreerd werd. De ervaring die het Nijmeegse Institute for Water and Wetland Research (IWWR) heeft met het kweken en bestuderen van traaggroeiende, zuurstofloos levende bacteriën ligt aan de basis van dit succes.
Anammox staat voor Anaerobe Ammonium Oxidatie. Dat is het proces waarbij bacteriën zonder zuurstof ammonium omzetten in stikstof. Dat gebeurt, anders dan aanvankelijk gedacht, zonder dat daarbij het broeikasgas CO2 vrijkomt. Anammox-bacteriën spelen een zeer belangrijke rol in de stikstofcyclus op aarde. Ze worden onder meer ingezet bij het zuiveren van afvalwater.
Microbiologen van de Radboud Universiteit Nijmegen hadden een belangrijk aandeel in de opheldering van het genoom van de eerste anammoxbacterie (Kuenenia stuttgartiensis) en publiceerden daarover in het wetenschappelijke tijdschrift Nature (april 2006). Na de vondst van deze eerste bacterie ontdekte men dat er nog veel meer soorten van deze bacterie bestaan.
Marine anammoxbacterie belangrijkste bron voor stikstof
De drie anammoxbacteriën die het Joint Genome Institute nu verder gaat onderzoeken, zijn Scalindua marina, Brocadia fulgida en Anammoxglobus propionicus.
De Scalindua marina is onder meer aangetroffen in de Zwarte Zee (2003) en de Atlantische oceaan (2005). Hij is daar op grote schaal aanwezig en blijkt daar bijna geheel verantwoordelijk voor de omzetting van ammonium in stikstof. Daarbij komt geen CO2 vrij, in tegenstelling tot wat altijd werd aangenomen. Aanvankelijk stuitten de Nijmeegse ontdekkers op veel scepsis, maar inmiddels is anammox een hot topic in de wetenschap. De helft van de stikstof in de lucht is van anammox afkomstig.
Brocadia fulgida en Anammoxglobus zijn zoetwater anammoxbacterieën die behalve ammonium en nitriet ook organische verbindingen zoals azijnzuur en propionzuur kunnen gebruiken
'Anammox is een verrassend complexe bacterie die in potentie heel veel kan', licht Jetten toe. 'Hij kan veel meer koolstofbronnen gebruiken voor de verbranding dan alleen CO2 en schakelt noodgedwongen moeiteloos over op azijnzuur, mierenzuur of misschien wel glucose. En kan daarmee ook ijzer of mangaan reduceren. Door dit onderzoek krijgen we een beter inzicht in de verschillen en overeenkomsten tussen diverse anammoxbacteriën.'
'Twentekanaalbacterie'
De Nijmeegse microbiologen publiceerden vorig jaar over de samenwerking van een bacterie en een archaeon, die samen methaan afbreken zonder zuurstof of sulfaat, maar met nitraat. De biologen troffen de bacterie aan in het Twentekanaal. Samen met het Franse genoominstituut Genoscope heeft het IWWR inmiddels een subsidieaanvraag ingediend bij het Netherlands Regieorgaan Genomics om het genoom van de 'Twentekanaalbacterie' op te helderen.
Eerdere anammoxontdekkingen waarbij de microbiologen van het Institute for Water and Wetland Research van de Radboud Universiteit Nijmegen betrokken waren:
. Anammoxbacterie gevonden in pilotopstelling (1995).
. Afvalwaterzuiveringsprocedé met behulp van Anammox ontwikkeld en gepatenteerd (1997). Installatie draait nu succesvol in onder andere Rotterdam. 90 procent minder CO2-uitstoot dan bij het oude proces (2005).
. Laddermolecuul aangetoond in Anammox (2002). Deze moleculen waren volgens Nobelprijswinnaar Corey 'onmogelijk'.
. Anammox ontdekt in de Zwarte Zee (2003).
. 2005 Anammox ontdekt in de Atlantische Oceaan. Berekeningen laten zien dat denitrificatie (de recycling van stikstofverbindingen naar de atmosfeer) in de oceaan grotendeels voor rekening komt van anammox. De stikstofcyclus zoals we die kenden, is daarmee binnenstebuiten gekeerd.
. Anammoxgenoom ontrafeld en gesorteerd (Nature, 6 april 2006)
Methaanetende bacterie in symbiose met veenmos gevonden. Uit vitaal hoogveen ontsnapt nauwelijks methaan; deze ontdekking verklaart waarom. (2005)
. Methaanetend stelletje in zoetwatersediment (2006)
. Kleine schelpdieren (forminifera) zijn ook in staat om nitraat in stikstofgas om te zetten (2006)
Noot voor de pers
Contact:
prof. dr. ir. Mike Jetten, telefoon 06-24703662 of 024 365 2941 (e mail: m.jetten@science.ru.nl)
Prof. dr. ir. Mike Jetten is hoogleraar ecologische microbiologie aan de Radboud Universiteit Nijmegen, directeur van het IWWR en bijzonder hoogleraar microbiologie aan de TU Delft.
Wetenschapsredactie Radboud Universiteit Nijmegen, tel. (024) 361 60 00
www.ru.nl/onderzoek
---- --