FRIPRO-støtte til forskning på motstandsdyktige bakteriesporer

Professor Marina Aspholm ved Veterinærhøgskolen er blant de få som kom gjennom FRIPRO-nåløyet i år. Av 1539 behandlede søknader til Forskningsrådets ordning Banebrytende forskning, ble kun 82 innvilget. Aspholm er Prosjektleder for prosjektet SPORE NANOFIBER: Exploring novel extremely heat and chemically resilient nanofibers expressed on bacterial spores, som har fått 9,6 millioner i støtte.

Dette gjør at Aspoholm og kollegene kan fortsette sitt arbeid med å finne ut funksjonene til de trådlignende strukturene som bakteriesporer av Bacillus-arter har på overflaten, og hvordan disse trådene bidrar til å gjøre sporene så motstandsdyktige.

Det kan ha stor betydning for blant andre næringsmiddelindustrien og helsevesenet.

Løste 50 år gammel gåte
Når forholdene er for dårlige til at de kan vokse, går Bacillus-bakterier inn i en sporetilstand der de kapsler seg inn. Slik kan de overleve i tusenvis av år, og de tåler så godt som alle påkjenninger.

– De er dessuten svært vanskelige å bli kvitt fordi de kleber seg til overflater, produksjonsutstyr og rørsystemer.

Mange av disse bakteriesporene er sykdomsfremkallende, og utgjør derfor et stort problem for blant annet meieriindusrien, næringsmiddelindustrien ellers og helsevesenet.

På 60-tallet oppdaget forskere at sporene har trådlignende strukturer på overflaten, men ikke før i fjor, da Aspholm og kollegene løste gåten, greide man å finne ut av hva de består av. Les mer om dette arbeidet her.

Ved hjelp av en ny metode som professor Han Remaut ved Vrije Universiteit Brussel har utviklet, kunne de studere strukturene og aminosyresekvensene.

– Vi har oppdaget at disse trådlignende strukturene er noe helt unikt som vi aldri har sett i biologien før. Det er en helt ny måte å bygge opp en biologisk fiber på, og det er det som gjør dem så fleksible og ekstremt motstandsdyktige, forklarer Aspholm.

Vil finne ut hva trådene gjør
Med FRIPRO-midlene fortsetter arbeidet med å finne ut mer om av hva disse fibrene gjør, hvordan de syntetiseres og er bygget opp.

– Vi vet at det finnes flere forskjellige typer sporetråder, så vi skal lære oss mer om oppbyggingen av dem og finne ut av funksjonene deres. Det ser ut til at de har unike egenskaper når det kommer til hva de tåler av kjemikalier og andre påkjenninger.

Kunnskapen om oppbyggingen av strukturene kan kanskje på sikt brukes til å utvikle industrielle materialer som er like motstandsdyktige og fleksible som disse sporefibrene.

Et transmisjonselektronmikroskopibilde av Bacillus cereus-sporer. De lange trådene på sporeoverflaten hjelper sporene med å feste seg effektivt til overflater og danne grunnlag for biofilm.

Foto
NMBU

Bidrar til at bakteriene kan feste seg til overflater
– Men hovedtyngden av arbeidet i dette prosjektet dreier seg om problemene disse sporene utgjør for meieriindustrien. Det er nok her de forårsaker størst problemer fordi de ofte danner biofilm, sier Aspholm.

Biofilm er slimaktige nettverk av bakterier som kan dekke ulike typer overflater. Når disse motstandsdyktige bakteriesporene klistrer seg til hverandre og lager biofilm i rør og produksjonsutstyr i en fabrikk, spres bakteriesporene til maten og ødelegger den.

– Vi har sterke indiksjoner på at disse trådstrukturene spiller en vesentlig rolle når det kommer til sporenes evne til å feste seg til overflater og til hverandre.

Den nye kunnskapen fra prosjektet skal forhåpentligvis føre til mer effektive strategier for å forebygge eller redusere problemene sporene fører til i næringsmiddelindustrien og helsevesenet.

– Når vi vet mer om hvordan sporene fester seg, hvilke andre funksjoner de har og hvordan de er bygd opp, kan vi finne ut av hvordan vi kan angripe og ta knekken på dem.

Viktig støtte fra fakultetet
Aspholm er svært glad for tildelingen fra Forskningsrådet, men legger også stor vekt på støtten fra Veterinærhøgskolen.

– Jeg har søkt finansiering til dette prosjektet mange ganger, men ikke kommet helt til topps før nå. Men fakultetet og instituttet mitt har hele vegen trodd på prosjektet og støttet det gjennom både en post doc-stilling og ph.d.-stillinger for å drive prosjektet videre. Uten det hadde det ikke blitt noe av dette prosjektet. Det viser hvor verdifullt det er at fakultet satser på det de har tro på.

Prosjektet er et samarbeid med professor Han Remaut og Dr. Mike Sleutel ved Vrije Universiteit Brussel, Biofysik og Biofotonikgruppen ved Universitetet i Umeå, ledet av førsteamanuensis Magnus Andersson og Johan Biørnstad ved Ard Innovation.

Fra Veterinærhøgskolen har førsteamanuensis Toril Lindbäck og senioringeniør Kristin O’Sullivan vært en del av prosjektet siden starten i 2019.

 

Relatert innhold
Har løst 50 år gammel bakteriegåte

Har løst 50 år gammel bakteriegåte

Oppdagelsen av et helt nytt biologisk fenomen kan bidra til å hindre matforgiftning og hjelpe matindustrien i kampen mot matsvinn. Kanskje kan det også føre til nye oppfinnelser.

Bakteriene sover i årevis og kan våkne i maten din

Bakteriene sover i årevis og kan våkne i maten din

Sporedannende bakterier kan overleve i millioner av år og våkner til live i pastarestene og melkekartongen din. De fører til sykdom og enormt matsvinn. Nå håper forskerne at de nærmer seg svar på hva som kan gjøres for å bekjempe dem.

Published 7. september 2022 - 14:46 - Updated 7. september 2022 - 17:20