[PWC-MEDIA] EMBARGO tot 18/10: Persbericht NIOZ/UU/Darwin Inst. 'Huwelijk' tussen waterplant en bacterie houdt al bijna 50 miljoen jaar stand

From: Jan Boon <Jan.Boon@xxxxxxx>
To: cpr <cpr@xxxxxxx>
Date: Fri, 15 Oct 2010 13:52:19 +0200
Embargo tot maandag 18 oktober 21:00 uur West-Europese tijd.

[cid:image004.jpg@01CB6C70.2F566840]        
[cid:image006.jpg@01CB6C70.2F566840]               
[cid:image008.jpg@01CB6C70.2F566840]

‘Huwelijk’ tussen bacterie en waterplant houdt al bijna 50 miljoen jaar stand

Onderzoekers van het NIOZ Koninklijk Nederlands Instituut voor Zeeonderzoek op 
Texel en de Universiteit Utrecht hebben met behulp van fossiele moleculen 
bewijzen gevonden dat de symbiose tussen kroosvaren en bepaalde bacteriën al 
bijna 50 miljoen jaar bestaat. De resultaten worden deze week gepubliceerd in 
de ‘Early Edition’ van het gezaghebbende wetenschappelijke tijdschrift PNAS 
(Proceedings of the National Academy of Sciences USA).

Cyanobacteriën zijn sleutelorganismen in de moderne stikstofcyclus
Stikstof is een onmisbaar element voor de groei van algen aan de basis van het 
voedselweb in de oceaan. Zij halen deze uit stikstofverbindingen, zoals 
ammonium, in het oceaanwater. De lage concentraties van deze verbindingen aan 
het zeeoppervlak van de meeste tropische en subtropische zones van de oceanen 
remmen echter de groei van algenpopulaties. Opgelost stikstofgas is vaak wel 
volop aanwezig in het zeewater, maar helaas kunnen maar weinig organismen deze 
bron van stikstof aanboren voor hun celgroei en stofwisseling. In deze gebieden 
zijn de cyanobacteriën sterk in het voordeel ten opzichte van algen omdat deze 
micro-organismen wèl het vermogen bezitten om stikstofgas om te zetten in 
ammonium. Dit proces heet stikstoffixatie. Sommige algen en waterplanten hebben 
hier weer een slimme truc verzonnen door nauw samen te gaan leven met deze 
cyanobacteriën, om zo wel verzekerd te zijn van een betrouwbare toevoer van 
ammonium voor hun eigen celgroei.

Karakteristiek tracer molecuul
Cyanobacteriën fixeren stikstofgas met behulp van het enzym ‘nitrogenase’. Dit 
eiwit wordt echter in aanwezigheid van zuurstof meteen geïnactiveerd. Als 
bescherming hebben een aantal cyanobacteriën een bijzonder celtype ontwikkeld 
om dit probleem te overwinnen; de ‘heterocyst’. In deze cyanobacteriën wordt de 
stikstoffixatie uitsluitend binnen deze cellen met een zeer dikke wand 
uitgevoerd om zo ‘giftig’ zuurstof buiten te sluiten. De belangrijkste 
moleculen in deze gespecialiseerde celwand zijn de ‘heterocyst-glycolipiden’ 
(HG’s). Deze bijzondere moleculen hebben een kop van suiker en een lange 
alcoholstaart (zie figuur). Omdat ze zo karakteristiek zijn voor de celwand van 
heterocysten, blijken deze moleculen ideale tracers voor het voorkomen van dit 
type cyanobacteriën in het geologische verleden te zijn.

HG’s ook al overvloedig aanwezig in zeer oude sedimenten
Om heterocyst-glycolipiden goed te kunnen analyseren, werd een nieuwe 
analytische techniek ontwikkeld bij het NIOZ. Vervolgens werden hiermee een 
groot aantal oude sedimenten van de bodems van zeeën, oceanen en meren 
geanalyseerd. Hieruit bleek dat de HG’s ook miljoenen jaren geleden al 
voorkwamen en dus dat cyanobacteriën met heterocysten er ook toen ook al waren. 
De meest bijzondere vondst was de aanwezigheid van HG-moleculen in 49 miljoen 
jaar oude sedimenten uit het Noordpoolgebied. In dit zeer warme geologische 
tijdvak bestond de bovenste laag van de ijsloze Poolzee uit zoetwater, wat een 
overvloedige groei van het kroosvarentje Azolla mogelijk maakte. Ook in onze 
tijd leeft Azolla nog steeds in symbiose met een cyanobacteriesoort met een 
heterocyst en de analyses van de oude poolzeemonsters tonen nu aan dat dit 
‘huwelijk’ al bijna 50 miljoen standhoudt.

Dit onderzoek werd mede gefinancierd door het Darwin Centrum voor Biogeologie.

Figuur in bijlage: Moleculaire structuur van heterocyst glycolipiden.

Meer informatie:
- Prof. Dr. Stefan Schouten, NIOZ, T: 0222-369 565, 
stefan.schouten@xxxxxxx<mailto:stefan.schouten@xxxxxxx>

- Prof. Dr. Jaap Sinninghe Damsté, NIOZ, T: 0222-369 550, 
jaap.damste@xxxxxxx<mailto:jaap.damste@xxxxxxx>
- Dr. Gert-Jan Reichart, Universiteit Utrecht, T: 030 253 5041, 
reichart@xxxxxxxxx<mailto:reichart@xxxxxxxxx>
- Dr. Jan Boon, NIOZ Communicatie & PR, T: 0222-369 466, 
jan.boon@xxxxxxx<mailto:jan.boon@xxxxxxx>

(English translation is available upon request by Jan Boon)

Bibliografie artikel: Bauersachs T., Speelman E.N., Hopmans E.C., Reichart 
G.J., Schouten S. and Sinninghe Damsté J.S. (2010). Fossilized glycolipids 
reveal past oceanic N2 fixation by heterocystous cyanobacteria. Proc. Nat. 
Acad. Sci. USA, Early Edition.


Over het NIOZ:
Het NIOZ Koninklijk Nederlands Instituut voor Zeeonderzoek op Texel is het 
nationale oceanografische instituut en is onderdeel van de Nederlandse 
Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).
De missie van het NIOZ is het verkrijgen en communiceren van wetenschappelijke 
kennis van zeeën en oceanen voor een beter begrip en een duurzaam beheer van 
onze planeet, het beheren van de nationale faciliteiten voor zeeonderzoek en 
het ondersteunen van onderzoek en onderwijs in Nederland en in Europa.
Het instituut is in 1876 opgericht en heeft thans ongeveer 250 werknemers in 
dienst en het jaarbudget bedraagt €24 miljoen. De vloot bestaat uit de 
onderzoekschepen 'Pelagia' voor de oceanen en de open Noordzee en de 'Navicula' 
en 'Stern' voor de Waddenzee en de kustzone. Een tiental van onze 
senior-onderzoekers is tevens als hoogleraar verbonden aan een Nederlandse 
universiteit. Per jaar publiceert het NIOZ ongeveer 150 publicaties in de 
internationale wetenschappelijke literatuur. Ook verricht het instituut 
onderzoek voor beleid en bedrijfsleven.

P Please consider the environment before printing this e-mail.
Attachment: Structuur heterocyst glycolipiden.JPG
Description: Structuur heterocyst glycolipiden.JPG
[PWC-MEDIA] EMBARGO tot 18/10: Persbericht NIOZ/UU/Darwin Inst. 'Huwelijk' tussen waterplant en bacterie houdt al bijna 50 miljoen jaar stand

Other related posts:
