Met wat kunstmatig toegevoegde genen kan een darmbacterie het giftige kwik uit het milieu halen en opslaan.

Recent gemaakte transgene bacteriën kunnen uitkomst bieden bij het opruimen van kwikvervuiling. Dr Oscar Ruiz en zijn collega’s aan de American University of Puerto Rico beschrijven in BMC Biotechnology hoe transgene darmbacteriën kwikatomen opnemen en inkapselen. Isolatie van het kwik uit een klomp bacteriën is vervolgens eenvoudiger dan het kwikvrij maken van vele kubieke meters water of grond.

Dat zou een grote stap vooruit betekenen. Jaarlijks belanden wereldwijd duizenden tonnen kwik in het milieu, via bijvoorbeeld gebroken oude thermometers, kapotte lampen of bij slordige goudwinning. Verwijderen van het giftige metaal kwik uit verontreinigd grondwater of bodem is niet gemakkelijk en kost duizenden euro’s per kilogram. Als dat niet gebeurt, nemen sommige bacteriesoorten kwik op. Die zetten het om in een vorm die in de voedselketen zijn weg kan vervolgen, zich bijvoorbeeld ophoopt in het vet van vissen en uiteindelijk in het lichaam van vogels en mensen schade berokkent.

‘Er is heel lang verkeerd naar een alzheimermedicijn gezocht’
LEES OOK
‘Er is heel lang verkeerd naar een alzheimermedicijn gezocht’

De onderzoekers rustten darmbacteriën uit met genen die ervoor zorgen dat de micro-organismen niet bezwijken bij hoge kwikconcentraties en dat ze de kwikatomen kunnen inkapselen. Daartoe moesten ze verbindingen kunnen maken die kwikatomen omhullen en zo onschadelijk maken. Daartoe kregen sommige E.-colibacteriën kregen een bacterieel gen dat codeert voor het enzym polyfosfaatkinase, dat een fosfaatpolymeer maakt. Andere werden uitgerust met muizengenen die zorgen voor de aanmaak van het kooivormige eiwit metallothioneïne.

Na drie dagen zit al een groot deel van het kwik uit verontreinigd water in een klein volume aan bacteriën, onderin de buis.

In oplossingen met een dodelijke concentratie van 24 milligram kwik per liter konden deze transgene bacteriën wel overleven. De bacterie die metallothioneïne maakte, haalde daarbij binnen vijf dagen zelfs meer dan 80% van het kwik uit de vervuilde oplossing. Het gereinigde water was zo schoon dat normale bacteriën erin konden leven.

De onderzoekers zagen een kleurverandering als bacteriën groeiden in de zwaar met kwik verontreinigde oplossingen. Dat willen ze nu verder bestuderen. Wellicht is zo’n kleurverandering een handig hulpmiddel om in de praktijk, buiten het laboratorium, het verloop van een kwikopruimactie te volgen.

Erick Vermeulen