Wetenschappers ontrafelen het geheim van de bacteriële plaag – een mijlpaal voor de microbiologie!

Wetenschappers ontrafelen het geheim van de bacteriële plaag – een mijlpaal voor de microbiologie!

Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van de Humboldt Universiteit van Berlijn heeft aanzienlijke vooruitgang geboekt bij het begrijpen van de microbiële motiliteit. Op 9 juli 2025 publiceerden de wetenschappers hun resultaten in het wetenschappelijke tijdschriftNatuurmicrobiologieen zo licht werpen op de structuur van het bacteriële flagellum, een puzzel die de microbiologie sinds de jaren vijftig voor raadsels heeft gesteld. Het ontcijferen van de structuur van deze complexe macromoleculaire machine zou verstrekkende gevolgen kunnen hebben voor de ontwikkeling van nieuwe antimicrobiële strategieën en synthetische nanomachines, zoals hu-berlin.de gemeld.

Het bacteriële flagellum, dat bestaat uit een basaal lichaam, een haak en een lang extracellulair filament, zorgt ervoor dat micro-organismen zoals Salmonella enterica en Campylobacter jejuni gericht kunnen bewegen. De onderzoekers verduidelijkten ook de structuur en het inbrengen van flagellinemoleculen in het filament. Cryo-elektronenmicroscopie werd gebruikt om de flagellen van Salmonella in beeld te brengen met een bijna atomaire resolutie.

Een revolutie in de microbiologie

Een centraal punt van de ontdekking is de visualisatie van het flagellum in een actieve en correct gevouwen toestand. Rosa Einenkel, hoofdauteur van het artikel, beschrijft het mechanisme van het incorporeren van nieuwe flagellinemoleculen als een ‘moleculair ballet’ waarbij de gloeidraadkap roteert en zich aanpast om de moleculen correct in te brengen. Bovendien fungeert de verbinding tussen de haak en het filament als buffer voor mechanische belasting, wat de techniek van bacteriële voortbeweging sterk beïnvloedt.

Het belang van deze bevindingen is niet alleen duidelijk in de microbiologie. Onderzoekers gebruiken vergelijkbare principes om biologische nanomachines te begrijpen die verschillende essentiële taken in cellen uitvoeren. Ribosomen reguleren bijvoorbeeld als eiwitcomplexen de assemblage van eiwitten uit hun bouwstenen, terwijl chloroplasten in plantencellen zonne-energie omzetten in chemische energie, die alle levensprocessen aandrijft, zoals Simplyscience.ch uitgelegd.

Toekomstperspectieven

Begrijpen hoe biologische systemen werken is cruciaal voor de geneeskunde en farmacologie. Hier ligt potentieel voor de ontwikkeling van nieuwe antibiotica en medicijnen. In deze context hebben onderzoekers van de Universiteit van Osaka ook studies uitgevoerd naar de assemblage van het exportgate-apparaat in Salmonella om erachter te komen hoe bacteriën eukaryotische cellen infecteren en om nieuwe medicijndoelen te identificeren. scienceaq.com.

Het bacteriële flagellum wordt beschouwd als een van de oudste nanomachines in de biologie en speelt een sleutelrol in de beweging van bacteriën. De functioneel vergelijkbare structuren als de injectieapparaten van bacteriën openen nieuwe perspectieven in medisch onderzoek, omdat de wetenschappelijke kennis over deze structuren veelbelovende doelen zou kunnen zijn voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen.