Inzicht in omgevingsfactoren en mechanismen die de interacties binnen een bacterieel consortium dat pesticiden afbreekt bepalen

Verschillende microbiële ecosysteemfuncties in het milieu omvatten de activiteit van microbiële multispeciesconsortia waarin de leden van de gemeenschap samenwerken door middel van commensale en/of wederzijdse metabolische interacties. Typische voorbeelden zijn nitrificatie, methanogenese en afbraak van xenobiotische verbindingen. Hoewel de betrokken metabole basisstappen vaak bekend zijn, zijn details over de interacties en de onderliggende mechanismen niet altijd duidelijk. Dergelijke informatie is belangrijk om de microbiële aanpassing aan antropogene veranderingen te begrijpen, om de microbiële functies in het milieu in het algemeen te begrijpen en om die functies in ons voordeel te sturen. De onderzoeksgroep van Prof. Dirk Springael onderzoekt de interacties binnen een multispecies microbieel consortium waarvan de leden samen het fenyl ureum herbicide linuron metaboliseren en mineraliseren door middel van commensale metabolische interacties gebaseerd op uitwisseling van linuron metabolieten. Dit consortium is afkomstig uit de bodem en werd voor het eerst gerapporteerd in 2002. Sindsdien werd duidelijk dat het een afgebakende microbiële entiteit is voor de verspreiding van linuron in het milieu, aangezien uit andere bodems soortgelijke consortia werden geïsoleerd en in situ actief blijken te zijn. Hoewel de fundamentele metabolische stappen die betrokken zijn bij de afbraak van linuron in het consortium bekend zijn, suggereren recente studies dat de interacties tussen de organismen veel complexer zijn, met inbegrip van nog onbekende aanvullende metabolische uitwisselingen. Deze complexiteit is echter nog niet in detail uitgewerkt. Bovendien is de reden voor het optreden als consortium voor het metabolisme van linuron onduidelijk, aangezien verschillende culturen van één stam die geïsoleerd op linuron groeien, zijn gerapporteerd. Dit project beoogt deze leemte in de kennis op te vullen door middel van een hypothesegestuurde aanpak en met behulp van 4 werkpakketten (WP). WP1 wil een volledig beeld krijgen van de verdeling van linuron-afgeleide koolstof onder de leden van het consortium. WP2 beoogt het opvullen van lacunes met betrekking tot de aard van metabole interacties en de onderliggende mechanismen. WP3 onderzoekt een hypothese die de noodzaak om als consortium op te treden verklaart, terwijl WP4 de moleculaire routes onderzoekt die de metabole interacties ondersteunen en die indicatief zijn voor coöperatieve aanpassingen.