DOOR NINA WUBBEN - FOTO: JEAN-FRANÇOIS FLOT - 12-11-2022 - Microbiologie
Op deze rotswand in Roemenië is een bacterie ontdekt die groeit op methaan. Foto: Jean-François Flot.
Een nieuw ontdekte methanotrofe bacterie, Candidatus Mycobacterium methanotrophicum, overleeft in zeer extreme omstandigheden.
Een internationale groep onderzoekers heeft een nieuwe bacterie ontdekt die kan groeien op methaan. De zogeheten methanotrofe bacterie zou een rol kunnen spelen in de klimaatcrisis. De groep wetenschappers werd geleid door Nederlandse onderzoekers van de Vrije Universiteit (VU) en het Nederlands Instituut voor Ecologie. Het artikel met als eerste auteur VU-bioinformaticus Rob van Spanning is 4 november gepubliceerd in Nature Microbiology.
Tot dit moment stonden alleen proteobacteriën en verrucomicroben erom bekend methanotrofen te zijn. De nieuw ontdekte bacterie is een actinobacterie en vertoont gelijkenissen met de bacterie die tuberculose veroorzaakt, Mycobacterium tuberculosis. De wetenschappers vonden de bacterie in een biofilm op een rotswand in Roemenië, waar het alleen methaan kon gebruiken als energie- en koolstofbron. De bacterie is door de onderzoekers Candidatus Mycobacterium methanotrophicum gedoopt. Dat de bacterie ook echt methanotroof was, werd door de onderzoekers bevestigd met groei-experimenten gecombineerd met een techniek waarbij de opname van nutriënten door micro-organismen wordt nagegaan.
In hun artikel schrijven de onderzoekers dat ze nog niet weten waarom de bacterie zo domineerde in het ecosysteem in de grot. Hun hypothese is dat dit komt omdat de bacterie in staat is om te groeien in een extreem zure omgeving, met een pH van rond de 1.
Elektronenmicroscopie-opnamen van de betrokken bacterie: Candidatus Mycobacterium methanotrophicum. Foto: Van Spanning e.a., (Nature Microbiology, 2022).
Toekomstig onderzoek is nog nodig om te bekijken welke rol Candidatus M. methanotrophicum vervult in de biofilm. De onderzoekers hypothetiseren dat de bacterie de voornaamste producent is van de biomassa in deze laag, en dat de andere bacteriën in dit ecosysteem hiervan profiteren.
STRIJDMIDDEL
Volgens de auteurs van de studie laat hun vondst zien dat het afbreken van methaan in de natuur meer voorkomt dan voorheen gedacht. Mogelijk kunnen de bacteriën in de toekomst worden ingezet als natuurlijk strijdmiddel tegen het teveel aan broeikasgassen.
Laura van Niftrik, hoogleraar microbiologie en biochemie aan de Radboud Universiteit (en niet betrokken bij deze publicatie)1: ‘Deze ontdekking is uiterst interessant en relevant. De leefomgeving van de nieuwe bacterie lijkt op die van de aerobe methanotrofe verrucomicroben die ook groeien bij zeer lage pH.’ De nieuwe methanotrofe bacterie zou mogelijk een functie kunnen vervullen in de klimaatcrisis. ‘Methaan is een zeer potent broeikasgas. Het is daarom zeer interessant hoe belangrijk deze nieuwe mycobacterie is binnen de methaancyclus, en wat zijn bijdrage is aan het beperken van het atmosferische methaanbudget,’ vertelt Van Niftrik.
Haar collega microbioloog Robert Jansen, expert op het gebied van mycobacteriën, vult aan: ‘Eerdere studies hebben al laten zien dat mycobacteriën relatief veel voorkomen in zure omgevingen. Maar deze nieuw ontdekte bacterie groeit bij pH 1,5, een nieuw record! Dat mycobacteriën metabool flexibel waren was ook bekend, maar dit is de eerste keer dat duidelijk wordt aangetoond dat ze methaan als enige koolstofbron kunnen gebruiken.’
1 Deze toelichting is voor de duidelijkheid toegevoegd na het verschijnen van de papieren versie van dit artikel (21 november 2022, GvM)