Microbiële samenwerking: Hoe omgevingsstress leidt tot zelfvoorziening

Een studie onthult dat omgevingsstress ervoor kan zorgen dat samenwerkende micro-organismen zelfvoorzienend worden. Onderzoekers van de Universidad de Málaga [Universiteit van Malaga] en internationale medewerkers onderzochten de microbiële evolutie onder extreme omstandigheden. De bevindingen, gepubliceerd in 'Nature Communications', benadrukken de fragiliteit van microbiële samenwerking bij het omgaan met milieuveranderingen. Ignacio J. Melero-Jiménez, van de Universidad de Málaga [Universiteit van Malaga], werkte samen met een internationaal team. Ze gebruikten een experimenteel systeem dat een coöperatieve microbiële gemeenschap nabootst. De studie toonde aan dat de meest voorkomende evolutionaire oplossing voor wederzijds afhankelijke organismen die te maken hebben met extreme milieuverandering, zelfvoorzienend worden kan zijn. Het onderzoek richtte zich op 'evolutionaire redding', een snelle genetische aanpassing waardoor organismen uitsterving kunnen vermijden in kritieke situaties. Het team gebruikte genetisch gemodificeerde Escherichia coli [E. coli] bacteriën, waarbij elke stam afhankelijk was van de andere om te overleven. Wanneer ze werden blootgesteld aan stress, verbraken de bacteriën hun samenwerking om te overleven, een verrassende evolutionaire oplossing. "We stelden deze gemeenschappen bloot aan verschillende omstandigheden van dodelijke stress en volgden hun groei gedurende meerdere generaties", aldus de wetenschapper van de UMA [Universidad de Málaga]. De studie toonde aan dat wederzijdse afhankelijkheid bacteriën kwetsbaarder maakte voor stress. Zelfvoorzienende bacteriën hadden een grotere kans op overleving, wat suggereert dat samenwerking een nadeel kan zijn in ongunstige omstandigheden. De bevindingen hebben implicaties voor biotechnologie en microbiële ecologie. Inzicht in hoe microbiële gemeenschappen reageren op stress kan helpen bij het voorspellen van de stabiliteit van microbiomen in verschillende omgevingen. Dit omvat de menselijke darm, landbouwbodems en industriële bioreactoren, vooral in het licht van klimaatverandering en vervuiling.