Bacterie bouwt magneet

Sommige bacteriën oriënteren zich in het aardmagnetisch veld door magnetische deeltjes in hun binnenste te rangschikken tot een soort kompasnaald. Duitse wetenschappers hebben een gespecialiseerd eiwit gevonden dat de minuscule deeltjes (magnetosomen) in een bacteriecel tot een keten aaneenschakelt. Als aanknopingspunt voor de opbouw van de kompasnaald gebruikt de bacterie tot nu toe onbekende steundraden binnen de bacterie (Nature, Advanced Online Publication, 20 november).

Het gebruik van magnetosomen is wijd verbreid onder bacteriën die leven in modder of de zee. Door richtingen te onderscheiden in het aardmagnetisch veld kunnen deze micro-organismen bijvoorbeeld op zoek naar voedselbronnen. Magnetosomen zijn kristallen met een grootte van circa 50 nanometer (een nanometer is een miljoenste millimeter) van magnetiet (ijzeroxide). Om effectieve sensoren te vormen moeten de deeltjes in een lijnvormige structuur worden gerangschikt, zodat de afzonderlijke kleine magneetjes elkaars werking versterken.

Voor hun onderzoek gebruikten de wetenschappers van twee Max Planck Instituten een bacterie (Magnetospirillum gryphiswaldense) die leeft in een modderig stroompje bij Greifswald, in het noordoosten van Duitsland. Ze identificeerden een eiwit (MamJ) dat de bacterie gebruikt om een membraan te vormen rond magnetietkristallen. De wetenschappers zagen dat het eiwit (met de ingesloten magnetosomen) zich bindt aan tot nu toe onbekende draadvormige structuren die door de bacteriecel lopen. Zo ontstaat een geordende structuur.

De `kompasnaalden' die zich vormen in bacteriën lijken op de structuren in celweefsel van bijvoorbeeld duiven en zalmen (die zich ook oriënteren op het aardmagnetisch veld). De wetenschappers opperen dat deze dieren hun `kompasnaalden' misschien maken op een vergelijkbare manier.