Het doorgronden van radionuclide resistentiemechanismen in de bacterie Cupriavidus metallidurans

Cupriavidus metallidurans is een bacterie die ontdekt werd door het SCK•CEN in een decantatietank in een zinkfabriek te Luik. Deze bacterie is gekenmerkt door zijn resistentie tegen zware metalen. De stam waarmee in dit onderzoek gewerkt werd, is Cupriavidus metallidurans NA4. Deze stam werd geïsoleerd uit een drinkwatersysteem van het International Space Station (ISS). Via een labo-evolutie-experiment is er van Cupriavidus metallidurans NA4 een stam bekomen – Cupriavidus metallidurans NA4U, die tot vijfmaal meer resistent is tegen uranylnitraat dan de parentale stam. In dit onderzoek werd enerzijds de MIC-waarde van NA4 en NA4U met elkaar vergeleken voor de metalen NiSO4, ZnSO4, CoCl2, CdCl2, AgNO3 en AuBr3. Daarnaast werd ook onderzocht welke genen medeverantwoordelijk kunnen zijn voor de uraniumresistentie van NA4U. De knockout-constructen czcR2_S2::Tc, czcR2S2::Tc, CmetNA4v1_520003::Tc en CmetNA4v1_340018::Tc, die in het plasmide pK18mob gekloneerd waren, werden door middel van elektroporatie ingebracht in E. coli MFDpir. Vervolgens werden deze knockout-constructen in Cupriavidus metallidurans ingebracht om via dubbele homologe recombinatie de verschillende genen onafhankelijk uit te schakelen. Dit werd gedaan door een biparentale conjugatie uit te voeren. Om achteraf te kunnen bepalen wat de invloed was van desbetreffende genen op uraniumresistentie, werden de knockout-stammen blootgesteld aan uranylnitraat. Uit deze screening bleek dat de genen CmetNA4v1_340018 en CmetNA4v1_520003 niet meteen in verband gebracht kunnen worden met uraniumresistentie. Wel bleek dat de afwezigheid van de genen czcR2 en czcS2 in het genoom van NA4U voor een afname van uraniumresistentie zorgt. Deze resultaten zijn echter nog niet gevalideerd. Om definitieve conclusies te kunnen trekken, moeten de experimenten zeker herhaald worden.
Daarnaast werd ook een eiwitfusie geconstrueerd tussen CzcR2 en een epitoop-tag. Hierbij werd een FLAG-tag samen met een kanamycinemerker door middel van GA-klonering ingebouwd in het gen van interesse, in dit geval czcR2. Dit construct zal in verdere onderzoeken gebruikt worden om de regulatie van het resistentiemechanisme van Cupriavidus metallidurans te kunnen ontrafelen.