Aandacht voor oerbacteriën

Archaea – beter bekend als ‘oerbacteriën’ – zijn eencellige levensvormen. Net als bacteriën zijn het prokaryoten: simpele organismen zonder celkern. Onderzoekers troffen de eerste archaea aan in extreme gebieden op aarde, zoals in geisers, black smokers op de zeebodem en heel zoute meren.

Lange tijd dachten ze dat archaea alleen groeien in zulke extreme omgevingen, vandaar hun bijnaam ‘extremofielen’. Inmiddels is bekend dat deze eencelligen net als bacteriën in eigenlijk alle gebieden voorkomen. Ze leven in de bodem en oceanen, maar ook in de darmen en op de huid van mensen. Die ontdekkingen waren een nieuwe impuls voor onderzoek naar de veelzijdige oerbacteriën.

Zweepstaart

Wie gefascineerd is door archaea is microbioloog Sonja-Verena Albers van de Universiteit van Freiburg in Duitsland. Haar onderzoeksgroep bestudeert hoe de organismen zich voortbewegen. Voor alle micro-organismen is het belangrijk dat ze zelf kunnen bewegen. Als hun leefomgeving plotseling verslechtert, door een verandering in temperatuur of pH bijvoorbeeld, moeten ze zelfstandig een nieuw onderkomen kunnen vinden.

Bacteriën bewegen zich voort door middel van een zweepstaart, een orgaantje aangedreven door een moleculaire motor. De wetenschap heeft al ruim dertig jaar belangstelling voor deze structuur. De bacteriële zweepstaart bestaat uit vijftig eiwitten die volgens een vaste volgorde aan elkaar linken. Het werkt als een propeller: het motortje dat vastzit aan de celwand laat de zweepstaart ronddraaien, waardoor de bacterie kan zwemmen.

Maar hoe doen archaea dat, gebruiken zij ook een zweepstaart? Dat was wel altijd de aanname. Een paar jaar geleden echter werd voor de eerste keer het volledige DNA van een archaeon in kaart gebracht, en wetenschappers ontdekten toen dat archaea een andere structuur gebruiken om te zwemmen.

Oude structuur, nieuwe naam

Albers bedacht in 2012 een nieuwe naam voor deze structuur: archaellum. Net als bij de bacterie gaat het om een orgaantje aan het celoppervlak dat kan draaien, maar dan simpeler. In de soort Sulfolobus acidocaldarius, die in vulkanen leeft, bestaat de staart uit slechts zeven onderdelen. Deze soort geldt als het modelorganisme voor de archaea, zoals E. coli dat is onder de bacteriën. Ondanks de simpele structuur werkt het staartje wel even goed als een bacteriële staart.