Levende bacteriën vormen een foto

Amerikaanse biologiestudenten hebben zwartwitfoto's gemaakt die zijn opgebouwd uit levende bacteriën. Elk beeldpunt op zo'n foto is een bacterie waarvan de genen zijn veranderd zodat ze een zwart pigment produceren als ze niet aan licht worden blootgesteld.

Omdat de bacteriën (Escherichia coli) erg klein zijn, is met dit type foto's een resolutie van 15 miljoen pixels per vierkante centimeter te behalen. De bacteriën werden gekweekt in een petrischaaltje op een veelgebruikte voedingsbodem. Het maken van een foto duurt 12 tot 15 uur, de tijd die de bacteriepopulatie nodig heeft om al delend het oppervlak van een heel petrischaaltje te bedekken.

De studenten van de universiteit van Texas hebben de bacteriën gebruikt om foto's te maken van zichzelf, van universiteitspersoneel en van het universiteitsgebouw.

De foto's zijn gemaakt in het kader van een wedstrijd van het Massachusetts Institute of Technology in Boston waarin studenten werden uitgedaagd om eenvoudige biologische machines te bouwen.

E. coli leeft in de menselijke darm en is van zichzelf niet lichtgevoelig. Anselm Levskaya van de Universiteit van Texas in Austin en zijn begeleider Chris Voigt isoleerden daarom uit een andere bacterie (Synechocystis, een alg die net als planten gebruikmaakt van fotosynthese) het gen dat dit organisme gebruikt om een eiwit (een fytochroom) te maken dat zonlicht absorbeert.

Ze brachten het gen voor deze `lichtreceptor' in het DNA van de darmbacterie en knoopten er nog een gen aan vast. Dat gen maakt een moleculaire schakelaar die in E. coli de aanmaak van zwart pigment regelt. Door combinatie van beide eiwitten staakt de bacterie de aanmaak van het pigment als licht op de receptor valt. De urenlange duur van het experiment maakt fotografie met bacteriën een vinding die niet erg bruikbaar is. De studenten werken aan een experiment waarin bacteriën worden beschenen met een laserstraal. Dat is vanuit praktisch oogpunt misschien interessanter, omdat dan de stofwisseling van individuele bacteriën te beïnvloeden valt.