Deze Californische amoebe gedijt nog bij een recordtemperatuur van 63 graden Celsius

Complex leven heeft ook zo z’n beperkingen. Simpele micro-organismen zónder celkern, zoals bacteriën en archaea (onze verre verre verre voorouders), kunnen met wat geluk temperaturen tot ver boven de 100 graden Celsius overleven. Maar eukaryoten, dus alle levende wezens mét celkern, staan erom bekend dat ze bij veel lagere temperaturen het loodje leggen. Toch is er nu, in een Californische heetwaterbron, een amoebe ontdekt die zich bij 63 graden Celsius nog kan voeden en vermenigvuldigen. Een nieuw record, schrijft het team van overwegend Amerikaanse biologen in tijdschrift Cell. Die ‘thermotolerantie’ vormt een veelbelovende inspiratiebron voor biotechnologen.

Extremofielen worden ze wel genoemd, soorten die kunnen overleven onder uitzonderlijke omstandigheden – denk aan extreme hoogte, droogte, kou of hitte. In dat laatste geval is er sprake van thermofilie en floreert een organisme bij temperaturen van 45 graden Celsius of meer. Voortplanting, eten, bewegen: alles gaat in de hitte gewoon door. Bij eukaryoten lag de bovengrens altijd op 60 graden Celsius – alleen een handjevol schimmels en rode algen kon bij die temperatuur nog groeien. Voor andere eukaryoten, waaronder amoebes, leek 57 graden Celsius het absolute maximum te zijn.

Maar nu doorbreekt een nieuw ontdekte amoebesoort dat record met gemak: bij 63 graden kan de eencellige (Incendiamoeba cascadensis) zich nog delen, bij 64 graden Celsius vindt er nog beweging plaats en bij 70 graden Celsius kan hij nog overleven door van vorm te veranderen en een beschermende laag te creëren. Normaal gesproken is hij langgerekt, maar bij hogere temperaturen wordt hij ronder – een cyste, aldus de auteurs. Amoebes die tot 70 graden Celsius waren verhit, namen bij afkoeling weer hun normale langgerekte vorm aan.

Stabiele eiwitten

Incendiamoeba cascadensis leeft in geothermische bronnen in een Californisch vulkanisch nationaal park. Omdat eerder al sporen van amoeben waren teruggevonden in de buurt van heetwaterbronnen, besloten de auteurs in het huidige onderzoek de nieuw ontdekte soort te testen in het lab. De bijzondere eigenschappen van de amoebe liggen waarschijnlijk besloten in de eiwitten. Die hebben – net als de simpelere, celkernloze ‘hyperthermofielen’ – positief geladen aminozuren aan de buitenkant. Daardoor blijven de eiwitten stabiel bij extreme hitte en gaan ze niet samenklonteren.

Het absolute hitterecord voor organismen staat nog altijd op naam van Methanopyrus kandleri. Deze archaea, die leven in zogeheten black smokers – vulkanische heetwaterbronnen in de diepzee – kunnen temperaturen van 122 graden Celsius aan. Bij bacteriën is Geothermobacterium ferrireducens recordhouder, met 100 graden Celsius. Wat dat betreft lijkt het huidige record weinig indrukwekkend, maar het tegendeel is waar, benadrukt auteur Angela Oliverio in een begeleidend persbericht: „Elke keer dat we een wereldrecord breken in de sportwereld is het groot nieuws, zelfs als het maar om milliseconden gaat. We zouden hetzelfde moeten doen bij amoebes. De kleine verandering verbreedt ons begrip van wat er allemaal mogelijk is.” In het artikel benadrukken de auteurs dat Incendiamoeba cascadensis „een nog onbenutte bron van thermostabiele eiwitten vormt, met veelbelovende biotechnologische toepassingen”.

Lees ook

Op de zeebodem wachten de paarse sokwormen