Wetenschappers vormen bacteriën om tot antibiotica-producenten

Onderzoek & Wetenschap 26/06/2018 15:35:21

Wetenschappers van de Nederlandse TU Delft konden bacteriën zo aanpassen dat ze veelbelovende hoeveelheden van een eenvoudig carpabenem-antibioticum produceren.

Lees hieronder verder   
Verwant

Siemens Healthineers lanceert snelle COVID-19 Antigeen test

Biosensor voor continue monitoring door middel van moleculaire look-alike

Medicijnen sneller beschikbaar met innovatieve technologie

Acceleratieprogramma voor medische healthtech succesvol gestart

UAntwerpen krijgt vooruitstrevend vaccincomplex

‘Kanker op een chip’ voor beter begrip van uitzaaiingen

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Navingo Career Event

RDM Rotterdam – Onderzeebootloods

van 27/10/2020 tot 28/10/2020

Always an eye on your assets

B&R Webinar

dinsdag 27 oktober 2020

Aquarama Trade Fair

Brabanthal Leuven

donderdag 29 oktober 2020

IO-Link 4 Life Digital Event

Digital Event

donderdag 29 oktober 2020

Artificial Intelligence

IMF Academy Haarlem (NL)

van 4/11/2020 tot 19/11/2020

Internet of Things (IoT)

IMF Academy (centraal Nederland)

van 9/11/2020 tot 11/11/2020

Keuze van de redactie

(22/10) Ontwikkeling goedkope, printbare sensoren in stroomversnelling

(21/10) Miljoenenproject North-C-Methanol in North Sea Port opgestart

(19/10) Nieuwe filtertechnologie als oplossing voor “forever chemicals”

(19/10) Lutgardis Claes, ingenieur met strepen - topingenieur

(15/10) 3D-printen met gebruikte materialen voor een circulaire economie

(15/10) Startup re.alto moet digitalisering energiesector versnellen

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - Carbapenems werken tegen een groot aantal bacteriën, en worden meestal pas ingezet wanneer andere antibiotica geen effect hebben.

Op dit moment worden ze uitsluitend op synthetische wijze geproduceerd, maar dat is duur en slecht voor het milieu. Dit onderzoek wijst erop dat krachtige antibiotica op een biologische manier kunnen worden geproduceerd, door bacteriën in te zetten als ‘levende fabriekjes’.

Microben maken de bacteriedodende stofjes van nature in kleine hoeveelheden aan, om zich te beschermen tegen andere, vijandige organismen. Helaas zijn we niet in staat om veel van de antibiotica die in de natuur te vinden zijn te produceren, bijvoorbeeld omdat de organismen die ze produceren niet in het laboratorium of in een vergister groeien.

Inmiddels raken veel van onze huidige antibiotica uitgewerkt. Bacteriën die bestand zijn tegen verschillende antibiotica-families zijn zich snel aan het verspreiden. Zogeheten ‘carbapenems’ zijn één van de laatste redmiddelen.

Onderzoeker Helena Shomar: “Deze antibiotica verstoren de vorming van de celwand en zorgen ervoor dat bacteriën exploderen.”

De Delftse onderzoekers bouwden E. Coli-bacteriën zo om dat ze Car, een relatief eenvoudige antibacteriële stof, gingen produceren. Hiervoor werden uit een andere bacteriesoort, P. carotovorum, drie genen gehaald, waarvan bekend is dat ze verantwoordelijk zijn voor de productie van Car. Die genen werden vervolgens in E. Coli geïntroduceerd.

Shomar: “Om aan te tonen dat deze route kan leiden tot massaproductie van carbapanems, moesten we ervoor zorgen dat E.Coli meer Car ging aanmaken.”

Twee extra stappen waren nodig om de Car-productie omhoog te krijgen. De belangrijkste bottleneck was een inefficiënt enzym. De onderzoekers introduceerden nog een gen in E. coli, waardoor het een eiwit aanmaakte dat het enzym helpt om actiever te zijn.

Een tweede beperkende factor was het toxisch effect van het antibioticum op de omgebouwde E. Coli-bacteriën. Die produceerden namelijk zoveel Car dat de populatie snel stierf. Om hun dood zo lang mogelijk uit te stellen maakten de onderzoekers de bacteriën op kunstmatige wijze ‘persistent’.

Persistente bacteriën groeien niet, wat ervoor zorgt dat ze langer overleven in de aanwezigheid van antibiotica. De ingreep hield de bacteriën net wat langer in leven, waardoor ze meer Car konden produceren.

De omgebouwde bacteriën zijn een ‘proof of concept’. “Hoe tegenintuïtief het ook klinkt, ons onderzoek wijst erop dat E. Coli de potentie heeft om carbapenems te produceren”, aldus Shomar.

De hoeveelheid Car die de onderzoekers in het lab produceerden, zo’n 54 milligram per liter, is weliswaar veelbelovend, maar nog niet toereikend voor massaproductie. Daarvoor zijn nog meer stappen nodig en zal een volledig onderzoeksteam er nog ongeveer 5 tot 10 jaar fulltime aan moeten werken. << (Guy Leysen) (bron: TU Delft) (foto: screen YouTube - TU Delft)

Video:


Leestip
'Metabolic engineering of a carbapenem antibiotic synthesis pathway in Escherichia coli', Helena Shomar, Sophie Gontier, Niels J. F. van den Broek, Héctor Tejeda Mora, Marek J. Noga, Peter-Leon Hagedoorn & Gregory Bokinsky, Nature Chemical Biology
DOI: 10.1038/s41589-018-0084-6

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

Siemens Healthineers lanceert snelle COVID-19 Antigeen test

Met deze snelle antigeentest worden besmette personen binnen 15 minuten geïdentificeerd zonder laboratorium tussenkomst, waardoor ze sneller in quarantaine geplaatst kunnen worden.

Wat triggert de ingenieur? - artikel

De ingenieur vandaag is de koning te rijk op de arbeidsmarkt. De helft van de laatstejaarsstudenten heeft dan ook al een job nog voor ze afstudeert in juni. 90% tegen het einde van jaar.

Volgende week start Navingo Career Event

Op 27 en 28 oktober 2020 presenteren werkgevers en bedrijven uit de maritieme, offshore en energie sector zich tijdens het online Navingo Career Event. Het programma kan virtueel bekeken wor

AI laat ’brein geïnspireerd’ netwerk snel bijleren

Onderzoekers van de Nederlandse Universiteit Twente laten een ongeordend netwerk patronen, zoals handschriften, herkennen door het aan te sluiten op een diep-lerend neuraal netwerk.

Sterrenkundigen ontdekken meest metaalarme bolhoop

Het internationale team van sterrenkundigen staan voor een raadsel, omdat tot nu toe werd gedacht dat grote bolvormige sterrenhopen behoorlijk wat metalen moesten bevatten.

Bluswatersystemen waarop u kan rekenen

Bluswatersystemen hebben maar één taak, maar het is wel een vitale: functioneren wanneer ze nodig zijn. Kenbri zet hierbij in op duurzame producten, technisch advies en deskundig onderhoud.

Start Europese aanbesteding rond één walstroomsysteem

Port of Antwerp, Havenbedrijf Rotterdam, Havenbedrijf Amsterdam, North Sea Port, Drechtsteden en de Vlaamse Waterweg willen komen tot één uniform walstroomsysteem voor de binnenvaart.

Softwareproblemen: wat kan u doen? - column

Niemand kan nog zonder computer. En dus evenmin zonder software. Maar soms raken softwareproblemen maar niet opgelost. Als ondernemer kan u dit aardig wat schade berokkenen.

ABB introduceert nieuwe ultrasone niveautransmitter

ABB heeft een nieuwe ultrasone niveautransmitter met vele functies gelanceerd, speciaal ontworpen voor industrieën met een groot aantal geïnstalleerde niveaumeters. Met zijn modulaire ontwerp en intelligente algoritmen is de LST200 eenvoudig te installeren, in bedrijf te stellen en te onderhouden en is stabiel in gebruik. >>

Partners