Biosynthesis and engineering of archaeal membrane lipids
Biosynthese en modificatie van membraanlipiden bij archaea
Archaea zijn micro-organismen die voorkomen in uiteenlopende ecosystemen, van oceanen en bodems tot het microbioom van dieren. In tegenstelling tot bacteriën, planten, dieren en mensen bouwen archaea hun celmembranen op uit unieke vetachtige moleculen. Deze bijzondere membranen dragen waarschijnlijk bij aan hun vermogen om zich aan verschillende omgevingen aan te passen en kunnen aanwijzingen geven over de vroege evolutie van leven op aarde. In dit proefschrift van Jiayi Jiang is onderzocht hoe archaeale membraanlipiden worden geproduceerd en gereguleerd, en of deze kunnen functioneren in een bacteriële cel.
In dit onderzoek werd de bacterie Escherichia coli (E. coli) genetisch aangepast om archaeale membraanlipiden te produceren. De aangepaste cellen produceerden aanzienlijke hoeveelheden van deze lipiden en vormden zelfs hybride cardiolipinen met zowel archaeale als bacteriële eigenschappen. Toch konden archaeale lipiden de bacteriële membraancomponenten die essentieel zijn voor overleving niet volledig vervangen.
Daarnaast werd de productie van stabielere archaeale lipiden verbeterd en werd aangetoond dat deze lipiden de stressbestendigheid van E. coli kunnen verhogen. Ook werden nieuwe enzymen geïdentificeerd die betrokken zijn bij de biosynthese van archaeale cardiolipinen in het archaeon Haloferax volcanii.
Samen draagt dit werk bij aan een beter begrip van de biosynthese, functie en regulatie van archaeale membraanlipiden.