Microbial sterol side chain degradation in Actinobacteria
Datum: 11 maart 2011
Promotie: dhr. M.H. Wilbrink, 13.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5,
Groningen
Proefschrift: Microbial sterol side chain degradation in Actinobacteria
Promotor(s): prof.dr. L. Dijkhuizen
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Ontdekking genen voor cholesterolafbraak interessant voor bestrijding
tuberculosebacterie
Het onderzoek van Maarten Wilbrink heeft voor het eerst geleid tot de
identificatie van genen die betrokken zijn bij de afbraak van
sterolzijketens. Het beschrijft de identificatie van een gencluster dat
verantwoordelijk is voor afbraak van cholesterol in de bodembacterie
Rhodococcus jostii RHA1.
Bacteriën behorende tot het genus Rhodococcus staan bekend om hun
vermogen om een grote verscheidenheid aan stoffen af te breken,
waaronder sterolen. Bij de microbiële afbraak van sterolen wordt de
steroïde ringstructuur afgebroken en de zijketen wordt stapsgewijs
verwijderd. De genen die betrokken zijn bij laatstgenoemd proces waren
tot voorheen onbekend.
Genetische informatie over de sterolzijketenafbraak is onder andere
relevant vanuit industrieel oogpunt, bijvoorbeeld om steroïden te maken
uit sterolen verkregen uit restproducten als van soja.
DNA-microarraystudies leidden tot de identificatie van een gencluster
dat verantwoordelijk is voor afbraak van cholesterol in de
bodembacterie R. jostii RHA1.
Ditzelfde cluster bleek ook aanwezig in de genetisch verwante, maar
ziekteverwekkende bacterie Mycobacterium tuberculosis, de veroorzaker
van tuberculose in de mens. De rol van de cholesterolafbraakgenen in de
tuberculosebacterie was vooralsnog onbekend, maar eerder onderzoek
toonde aan dat deze genen van groot belang zijn in de overleving van de
bacterie in afweercellen en dus bij pathogeniciteit betrokken waren.
Wilbrink beschrijft in zijn proefschrift verder de gedetailleerde
karakterisatie van verschillende genen (cyp125, fadD19, ltp3 and ltp4)
die specifiek betrokken zijn bij sterolzijketenafbraak. De rol van deze
genen werd vastgesteld door mutagenese analyse in R. rhodochrous stam
RG32. Stam RG32, waarin vijf kshA genen zijn uitgeschakeld, werd in het
RUG-lab van Wilbrink vervaardigd en is in staat tot selectieve
sterolzijketenafbraak waarbij steroïden worden opgehoopt uit sterolen.
Zijn onderzoek biedt nieuwe inzichten in de afbraak van sterolen in
Rhodococcus en in de tuberculosebacterie, waar dit proces van belang is
voor pathogeniciteit.
Zijn resultaten zijn relevant aangezien een belangrijk inzicht is
verkregen in een mechanisme dat belangrijk is voor de overleving van M.
tuberculose in immuuncellen in de mens. De tuberculosebacterie
veroorzaakt 1-2 miljoen doden per jaar en de opkomst van (meervoudig)
antibioticumresistente stammen zorgt voor een grote behoefte aan nieuwe
farmaceutica om zulke stammen te bestrijden. De geïdentificeerde genen
zouden mogelijk nieuwe aangrijpingspunten kunnen bieden voor het
ontwikkelen van nieuwe farmaceutica om de tuberculose bacterie te
kunnen bestrijden.
Maarten Wilbrink ((Sappemeer, 1980) studeerde biologie aan de
Rijksuniversiteit Groningen, waar hij zijn promotieonderzoek uitvoerde
bij de vakgroep Microbiële Fysiologie van het onderzoeksinstituut GBB
(Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute). Het
onderzoek werd gefinancierd uit een beurs van het Integration of
Biocatalysis and Organic Synthesis (IBOS) programma van het Nederlands
organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).
Laatst gewijzigd: 01 maart 2011 10:59
Rijksuniversiteit Groningen