De bacterie Cupriavidus metallidurans als bioreporter voor uranium

Nucleaire activiteiten zorgen al voor meer dan een halve eeuw voor een verspreiding van radionucliden in de bodem, water en voedsel. Een belangrijk radionuclide is uranium, een natuurlijk element waarvan de concentratie door menselijke activiteiten (bv. gebruik in kerncentrales en kernwapens) verhoogd kan worden. Radionucliden kunnen toxisch zijn voor de mens en fauna en flora en moeten dusdanig goed opgevolgd en gecontroleerd worden. Bacteriën kunnen interageren met radionucliden waardoor ze geschikt zijn om te gebruiken als bioreporter: een genetisch gemanipuleerde bacterie die een meetbaar signaal uitzendt na blootstelling aan een specifiek element dat voorkomt in de omgeving. Dit onderzoek is gefocust op het gebruiken van de bacterie Cupriavidus metallidurans als een bioreporter voor uranium. Er werden drie bioreporters gemaakt via transcriptionele promotor-gfp fusies en verschillende bioreporters gebruikt uit vorige onderzoeken. Deze bioreporters werden getest op hun sensitiviteit en specificiteit. Het protocol dat gebruikt werd voor deze testen werd geoptimaliseerd binnen dit onderzoek. De sensitiviteit werd onderzocht d.m.v. testen met verschillende concentraties aan uranium. Hieruit werd waargenomen dat sommige bioreporters alleen bij hoge concentraties geïnduceerd werden, andere bij hogere en lagere of zelfs in onmeetbare kleine hoeveelheden. De specificiteit werd getest d.m.v. testen met verschillende concentraties aan zware metalen, namelijk zink, cadmium, nikkel en kobalt. Uit deze testen werd waargenomen dat bij de uranium gevoelige bioreporters ook een aspecificiteit aanwezig was voor de zware metalen. Om meer te weten over de uranium inductie werd de meest gevoelige bioreporter gevalideerd op omgevingsstalen. Hier werd geen invloed op de werking van de bioreporter door het oplossingsmiddel vastgesteld en een inductie bij hogere uraniumconcentraties waargenomen. Deze inductie zou verbeterd kunnen worden door testen uit te voeren op de regulatie van de promotors, waarbij gekeken wordt via welke weg uranium de promotor induceert. Dit werd echter niet uitgevoerd binnen dit onderzoek, maar de nodige voorbereidingen zijn wel getroffen voor deze uitvoering binnen een volgend onderzoek.