Een geheime code van oplichtende bacteriën

Als kleine jongetjes die elkaar stiekem briefjes schrijven in onzichtbare inkt: zo brengen Amerikaanse biotechnologen deze week hun nieuwste uitvinding in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences. Ze hebben een manier bedacht om geheime boodschappen over te brengen via genetisch gemodificeerde E. coli-bacteriën.

De bacteriën, zo schrijven de onderzoekers van Tufts University, Harvard University en Bard College, gaan onder bepaalde omstandigheden fluoresceren. Daardoor komt informatie tevoorschijn die eerst onzichtbaar was, zoals tekst of een barcode. Sommige bacteriën gaan fluoresceren als je ze beschijnt met licht van een bepaalde golflengte. Maar zodra je ze beschijnt met licht van de verkeerde golflengte, gaan ze kapot en gaat de boodschap verloren. De ontvanger kan de boodschap dus alleen ontcijferen met de juiste sleutel.

Enthousiast sommen de biotechnologen de verschillende mogelijkheden op, die ze zelf hebben getest. Zo kun je boodschappen maken die pas na een bepaalde tijd zichtbaar worden. Of die juist na een tijdje weer uitdoven. Ook kun je resistentiegenen tegen bepaalde antibiotica inbouwen in sommige bacteriën, en andere resistentiegenen in andere. Als je dan op één ondergrond boodschappen print met beide groepen bacteriën kun je een grapje uithalen met de ontvanger. Gebruikt hij het verkeerde antibioticum om de boodschap te ontcijferen, dan krijgt hij te lezen: „Sliep uit, je hebt de verkeerde sleutel gebruikt!”

Het enige nadeel, aldus de onderzoekers, is dat de resolutie van de boodschappen vooralsnog beperkt is. Dat probleem willen ze in de toekomst omzeilen door verschillende informatielagen in het systeem in te bouwen. Dat kan bijvoorbeeld door elke bacterie te voorzien van niet één, maar meerdere genen die de fluorescentie sturen onder verschillende omstandigheden. Dan kun je met verschillende sleutels (golflengte van het licht, temperatuur, voeding, antibioticum) meerdere boodschappen tevoorschijn halen. Of je kunt boodschappen inbouwen in ingewikkelder organismen, zoals planten.