Soil microbial invasions

Succes microbiële invasies afhankelijk van diversiteit bestaande gemeenschap

Cyrus Mallon deed gedetailleerd onderzoek naar de patronen en mechanismen van microbiële invasies, waar tot nu toe nog niet veel over bekend was. Hij maakte gebruik van een modelsysteem waarbij een invasie van een niet-ziekteverwekkende afgeleide van de bacterie Escherichia coli in een grondcultuur werd ingebracht. Ook manipuleerde hij de microbiële diversiteit door de zogeheten dilution-to-extinction methode (een verwijderingsmethode) of de assemblage methode.

Microbiële invasies in ons lichaam zijn er in vele vormen. Ze kunnen de vorm hebben van een infectie die we oplopen, de probiotica die we eten of de natuurlijke groei van microben buiten hun habitat. De processen, patronen en mechanismen die een invasie controleren, waren tot voor kort onbekend. Cyrus Mallon onderzocht  deze aspecten door eerst de meest recente wetenschappelijke inzichten te bundelen. Door een model-invasiesysteem te gebruiken waarin E. coli, de invaderende bacterie, een grondmonster binnendringt, ontdekte hij dat het lot van de binnendringer voor een groot deel bepaald wordt door de biologische diversiteit van de microben in de grond. Bij een grote diversiteit bleek de invasie laag en bij een lage diversiteit juist groot.

Verder vond Mallon dat een grote microbiële diversiteit een groter beroep doet op de natuurlijke bronnen in de grond dan een minder diverse gemeenschap microben. Deze laat weinig over voor een binnendringer, waardoor de kans op een succesvolle invasie klein wordt. Maar zelfs wanneer een invasie niet succesvol is, heeft de poging toch effect op de microbensamenstelling in de grond. Sommige populaties groeien, terwijl anderen slinken. Deze observatie onderstreept de dynamische aard en complexiteit van microbiële invasies. Toepassing van het principe dat diversiteit en voeding het succes van een binnendringer bepalen, biedt een veelbelovend pad om de efficiëntie van praktische toepassingen te verbeteren, zoals die waarbij de microbiële invasies gecontroleerd en berekend moeten worden, bijvoorbeeld  bij biocontrol agents, biofertilizers en probiotische behandelingen.

Cyrus Mallon deed zijn promotieonderzoek bij de afdeling Microbiële Ecologie van het Center for Ecological and Evolutionary Studies (CEES) van de Rijksuniversiteit Groningen. Het werd gefinancierd met de  persoonlijke subsidie aan prof.dr. Joana Falcao Salles.van de Gratama Foundation. Mallon vervolgt zijn loopbaan als postdoc bij de RUG.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/0a1d8286-a1b7-4ba8-84d0-f50579ce982c