ENGINEERINGNET.BE - Bacteriën worden vandaag al op grote schaal ingezet in uiteenlopende sectoren. In gecontroleerde omgevingen, gesloten systemen zeg maar, worden ze gebruikt voor de productie van geneesmiddelen, voedingsstoffen, biogassen, …
Maar ook in ongecontroleerde omgevingen worden bacteriën gebruikt. Denk aan probiotica die je kan innemen om je darmgezondheid te herstellen.
In de landbouw helpen ze gewassen beschermen tegen schimmels en insecten. Ze worden ook ingezet bij waterzuivering en het saneren van vervuilde gronden.
Bacteriën groeien van nature exponentieel: één cel wordt twee, twee worden vier, en zo verder. Die explosieve vermenigvuldiging is biologisch efficiënt, maar kan in bepaalde situaties een uitdaging vormen wanneer ze buiten het laboratorium worden toegepast.
In niet-gecontroleerde omgevingen denk aan geneesmiddelen, probiotica, of gebruik op akkers, in stallen, waterbekkens,… is het belangrijk dat ze zich niet onbeperkt gaan verspreiden.
De onderzoekers van KU Leuven ontwikkelden een techniek om de groei van E. coli bacteriën te herprogrammeren.
In de bacterie bouwden ze een genetisch systeem in waarbij een molecule die nodig is om bepaalde voedingsstoffen te benutten, uitsluitend wordt aangemaakt vanuit een speciaal ontworpen eiwitcomplex in de cel.
Dat complex wordt bij elke celdeling asymmetrisch verdeeld: slechts één van de twee dochtercellen erft het. En dus kan maar één cel verder groeien. De andere cel stopt na enkele delingen.
Bovendien wordt het eiwitcomplex in de cellen geleidelijk aan afgebroken. Daardoor kan ook die ene ‘groeiende’ cel maar een beperkt aantal keer delen.
Het resultaat is geen exponentiële, maar lineaire groei: een gecontroleerde toename met een ingebouwde einddatum.
Op de techniek loopt momenteel een patentaanvraag.
