Artikelen

Kun je een bacterie zo aanpassen dat hij precies dàt gaat doen wat jij van hem wilt? Die vraag is dit jaar inzet van het IGEM-competitie. We spraken team Utrecht.

Het is een van de grootste milieuproblemen van onze tijd: we gebruiken teveel energie, en daardoor verandert het klimaat. Door over te schakelen op andere dan fossiele energiebronnen zou je klimaatverandering kunnen vertragen of voorkomen. Biotechnologen zoeken naar die alternatieven.

Veel mensen vinden genetisch aangepaste planten maar een eng idee, en dat vinden we al twintig jaar. Is dat terecht?

Waar zouden we zijn zonder gist? Nergens, betoogt microbioloog Nicholas Money. Hij schreef een geestig boek over onze langdurige relatie met deze oeroude eencelligen.

De wereldbevolking neemt steeds maar toe. In 2050 zijn we met 9 miljard, en dan is het eind nog niet in zicht. Kan biotechnologie oplossingen bieden voor de wereldvoedselvoorziening en klimaatverandering?

De productie van plastic blijft maar groeien. Hoogleraar Industrial Sustainable Chemistry Gert-Jan Gruter ziet dat niet als een probleem, maar juist als een kans. Met biomassa wil hij de chemische industrie verduurzamen.

Mag CRISPR-Cas nu wel of niet? In de Verenigde Staten doet de overheid er niet moeilijk over, maar in Europa is men voorzichtig. Het Europese Hof oordeelde dat moderne biotechnologische technieken zoals CRISPR-Cas géén uitzondering op de huidige GMO-wetgeving vormen.

Zowel de chemische industrie als de natuur kunnen niet zonder katalysatoren. Groningse chemici ontwikkelden een nieuwe manier om natuurlijke katalysatoren te ontwerpen met niet-natuurlijke bouwstenen.

Ilja Voets krijgt de KNCV Gouden Medaille 2019 voor haar creatieve materialenonderzoek. NEMO Kennislink dook eerder in het werk van Voets.

In grachten, kanalen en rivieren leeft een grote verscheidenheid aan organismen, variërend van waterplanten en watervlooien tot micro-organismen als bacteriën. Zij geven het water het zelfreinigende vermogen. Ze breken de afvalstoffen die in het water terechtkomen af en houden zo het water schoon en helder. De natuur heeft daar wel tijd en ruimte voor nodig.

Een deel van de organische stof in het afvalwater wordt door zogenaamde heterotrofe bacteriën met zuurstof geoxideerd tot kooldioxide en water. De energie die hierbij vrijkomt gebruiken de bacteriën om van het andere deel nieuwe biomassa te vormen.

Groepjes bacteriën (biofilms) zijn in staat om afvalwater schoon te maken. De vorm van zo’n biofilm, vlok of korrel, bepaalt hoe goed het zuiveringsproces verloopt.

Afvalwater bevat een grote hoeveelheid verschillende organische verbindingen. Die verbindingen zijn er individueel niet eenvoudig uit te halen. Bacteriën kunnen dat wel en zetten die gelijk om in andere nuttige verbindingen.

De wereld van afvalwaterzuivering is volop in beweging en zoekt naar mogelijkheden om niet alleen grondstoffen, maar zelfs ook energie uit huishoudelijk en industrieel afvalwater te halen.

De biologische zwavelcyclus vormt de basis voor een aantal industriële biotechnologische processen die zijn gericht op terugwinning en hergebruik van zware metalen en zwavel uit afvalwater en zure gasstromen.

Slimmer omgaan met afvalwater is een grote uitdaging. Door ecologische kennis, de integrale benadering van onze waterketen en ervaringen uit de landbouw te combineren, werd een grote stap gezet. Organismen kunnen afvalwater zuiveren en kunnen tegelijkertijd waardevolle stoffen produceren. Daarmee was het idee van de zoetwaterboerderij geboren.

In Nederland zijn sinds 2010 vier praktijk ‘nieuwe sanitatie’-concepten in gebruik genomen. Hierbij wordt zwart water (urine en fecaliën) gescheiden van grijs water (rest van huishoudelijk afvalwater) behandeld.

Er is een grote verandering gaande in het denken over afval- en afvalwaterstromen. In de transitie naar een circulaire economie, wordt afvalwater steeds meer als grondstof behandeld. Dat dit legio mogelijkheden biedt, laten de waterschappen en bedrijven, in samenwerking met milieutechnologen, zien.

Als we in 2050 de gehele wereldbevolking willen voeden met eiwitten – nu nog voornamelijk uit vlees en vis – dan moeten we op zoek naar nieuwe methoden voor het produceren van eiwitten. Eén onverwachte bron daarvan zou ons eigen afvalwater kunnen zijn.

Planten weten goed hoe ze licht om moeten zetten in energie, maar volgens Roberta Croce kan dit proces een stuk efficiënter. Zij ontving onlangs een NWO TOP-subsidie en wil hiermee onderzoeken hoe planten meer soorten licht absorberen en meer voedsel produceren.

Veel fabrikanten gebruiken nog bisfenol A in de productie van plastic producten, maar deze stof blijkt niet goed voor de mens. Promovendus Steven-Friso Koelewijn heeft een alternatief gevonden in biomassa en probeert zijn duurzame en veilige bouwstenen verder te ontwikkelen.

Het is hip om vegetarisch te eten en ook het veganisme is populairder dan ooit. Ondertussen staan we steeds verder weg van ons voedsel en kom je pas met eten in aanraking in de supermarkt. Hoeveel controle hebben we nog over ons voedsel?

Wat is belangrijker: de ontdekking van het Higgs-boson of het bewijzen van de laatste stelling van Fermat? Als je mensen vraagt of ze genetisch gemodificeerd voedsel willen eten, klinkt dat voor hen vaak net zo vaag.

Melkvee heeft hoorns, waarmee de dieren hun stalgenoten kunnen verwonden – zeker als ze wat dicht op elkaar staan. Ook voor mensen vormt de koe met hoorns een gevaar. Daarom hebben wetenschappers genetisch gemodificeerde koeien gecreëerd die geen hoorns krijgen. Maar wat zit hier werkelijk achter?

Het Europese Hof nam een terughoudend standpunt in met betrekking tot nieuwe biotechnologische technieken als CRISPR-Cas. Maar wat vinden we in Nederland eigenlijk van biotechnologie? Bureau InSites Consulting vroeg het in 2017 aan een panel van 150 Nederlanders.

De productie van grondstoffen voor plastics kost veel energie en is bovendien erg vervuilend. De Wageningse promovendus Youri van Nuland heeft dit proces nu een stuk groener gemaakt met zijn aangepaste bacterie die in één stap moleculen omzet in bouwstenen voor plastic.

Bacteriën zijn erg goed in het omzetten van licht in bijvoorbeeld alcohol, methanol of azijnzuur. Maar die omzetting gaat niet altijd even efficiënt. Daarom voegden Amerikaanse onderzoekers moleculen toe aan de bacteriën zodat die hun eigen zonnecellen produceerden.

Weg met de taboes op kernenergie, kunstmest, gentech en economische groei. De mens moet juist niet in harmonie met de natuur leven, maar daarvan ontkoppeld worden. Dat is de boodschap van de zeven journalisten die de bundel Ecomodernisme schreven. Zij gaan de strijd aan met de dogma’s van de milieubeweging en de duurzaamheidsprofeten.

Bacteriën zo aanpassen dat ze plantenresten die we normaal weggooien omzetten in nuttige moleculen. Daaraan werkt Hoogleraar bacteriële celfabrieken Richard van Kranenburg (Wageningen Universiteit). Op deze manier hoopt hij ons veel minder afhankelijk te maken van olie.

De discussie over wat leven precies is, vertroebelt onze blik op synthetische biologie, vindt Randy Rettberg van MIT en iGEM. Dat is de internationale studentencompetitie op het gebied van genetic engineering. “Zodra het over leven gaat, betrekken we het meteen op onszelf. Maar het gaat hier over een heel ander niveau.”