Nieuws
Microbioloog ontvangt ERC-startersbeurs voor vastleggen koolstofdioxide
De Wageningse microbioloog Nico Claassens heeft de ERC-startersbeurs van 1,5 miljoen euro ontvangen. Dat heeft de European Research Council (ERC) op 5 september bekend gemaakt. Met deze subsidie gaat Claassens de komende vijf jaar bacteriën bouwen die koolstofdioxide uit de atmosfeer vastleggen en in de toekomst dat stofje mogelijk omzetten in voedsel en biobrandstoffen.
In de natuur bestaan al organismen die koolstofdioxide (CO2) ‘vangen’, zoals planten en cyanobacteriën. Sommige stappen in dat proces verlopen redelijk traag en vergen veel energie. Daarom wil Claassens een efficiënter mechanisme ontwikkelen en testen in de bacterie E. coli.
Tien opties voor een verbeterde Calvincyclus
Bestaande koolstofvangende processen maken gebruik van een serie biochemische reacties die de Calvincyclus heet. Om een verbeterde versie ervan te bouwen, hebben wetenschappers vijfduizend enzymreacties bestudeerd die in de natuur voorkomen om de juiste daarvan te laten samenwerken. “Zulke biochemische reacties uitzoeken en uitwerken is verrassend moeilijk met de computer te doen”, aldus Claassens. Dus schrijven de onderzoekers met biochemische kennis in hun achterhoofd de enzymreacties uit op papier en berekenen hoeveel energie het kost. In de afgelopen vijftien jaar ontwierpen onderzoekers binnen en buiten Wageningen tientallen biochemische routes die – in theorie - net als de Calvincyclus CO2 vastleggen. “We gaan nu testen of deze routes daadwerkelijk in levende organismen werken,” zegt Claassens.
De komende jaren gaan Claassens en zijn team zich richten op het testen van deze routes. “We weten nog niet hoe snel ze zijn en of ze beter werken dan de Calvincyclus,” vertelt Claassens. Daarom zal het team de snelheid van belangrijke enzymen in de ontworpen routes meten. Niet in een reageerbuis zoals gebruikelijk, maar in een bacteriecel. Dat geeft een nauwkeuriger beeld van de enzymactiviteit en het toont bovendien eventuele neveneffecten van de enzymreacties op de cel. Zo hoopt Claassens de meeste biochemische routes van de kandidatenlijst af te strepen waarna hij en zijn team één veelbelovende route in zijn geheel in de bacterie inbouwen.
Van voeding tot biobrandstof
In de toekomst zou dit mechanisme ons allerlei nuttige stoffen kunnen bieden. De bacterie zet CO2 namelijk om in een universele bouwsteen, geschikt om door te ontwikkelen tot bijvoorbeeld voeding, chemicaliën en biobrandstoffen. “Maar dat is niet het doel binnen dit project”, benadrukt Claassens. “Eerst moeten we uitzoeken wat de snelste route is om CO2 vast te leggen en of we die route kunnen bouwen in bacteriën.”
Claassens vindt de beurs een unieke kans voor hemzelf en zijn team. “Met de ERC startersbeurs krijg je als onderzoeker de kans om te doen waar je echt in gelooft,” vertelt hij. De komende jaren kan hij met een post-doc en twee promovendi verder werken aan het onderzoek. Maar ook in de verdere toekomst heeft het voordelen. “Ik merk dat als je eenmaal een persoonlijke beurs hebt gekregen, mensen je serieus nemen als onderzoeker en dat vergroot de kans op toekomstige beurzen, al voelt dit ook wel soms wat onterecht aan het systeem.”
ERC-startersbeurs
De ERC-startersbeurs maken deel uit van het Horizon Europe programma van de EU en ondersteunen baanbrekend onderzoek op allerlei gebieden, van geneeskunde en natuurkunde tot sociale en menswetenschappen. Ze helpen onderzoekers die aan het begin van hun carrière staan om hun eigen projecten op te starten, hun teams te vormen en hun beste ideeën uit te werken.