Ecolight: bacteriële bioreporter voor ecotoxicologische analyse en classificatie

Klassieke chemische analyses bepalen de concentratie van gekende polluenten in een staal, maar tonen de impact ervan op het ecosysteem onvoldoende aan. Daarvoor zijn dierproeven met onlosmakelijke ethische en praktische bezwaren noodzakelijk. De organismale testen die momenteel uitgevoerd worden in het kader van ecologische risicoanalyse geven echter onvoldoende inzicht in het werkingsmechanisme van de onderzochte polluenten aangezien deze effecten pas merkbaar worden wanneer een toxische lozing al geruime tijd aan de gang is. Een bacteriële bioreporter slaat de brug tussen de analytische benadering van de chemie en de biologische benadering van de effecten op modelsystemen en komt tegemoet aan de nood aan een snel, goedkoop en high-throughput biologisch in vitro assay.

Een bioreporter koppelt een reportergen en een promotor, zoals een lamp en een schakelaar. Het reportergen (lamp) wordt vertaald in een eiwit dat op een eenvoudige manier gekwantificeerd wordt. De promotor (schakelaar) bepaalt de activiteit van het reportergen. Wanneer een polluent in een milieustaal de promotor aanschakelt, resulteert dit in een meetbaar signaal. Met één bacteriële bioreporter kan men alle polluenten; gekend of ongekend; met eenzelfde werkingsmechanisme opsporen. Met een batterij aan bacteriële bioreporters kan men in parallel polluenten met uiteenlopende werkingsmechanismen opsporen. Het resultaat kan gelden als een ecotoxicologische vingerafdruk. Temeer omdat het systeem ook rekening houdt met synergistische effecten van verschillende polluenten en met de biobeschikbaarheid.

Het toepassingspotentieel van bacteriële bioreporters is enorm en de toepasbaarheid van de biosensorbatterij hangt samen met de geselecteerde polluenten die gedetecteerd worden. De samenstelling van de voorgestelde batterij zal op maat worden ontwikkeld voor de monitoring van de kwaliteit van oppervlaktewater en de monitoring van waterzuiveringsinstallaties. In beide sectoren is de vraag naar alternatieve testsystemen groot en dit zowel vanuit wetenschappelijke als vanuit regulatorische insteek.

Contact

caroline.braem@kdg.be
+32 3 502 22 10

  • Duur onderzoek: 1/01/2016 - 31/12/2017

  • Projectpartners: Onderzoeksgroep SPHERE (UA), Vlaams Kenniscentrum Water (Vlakwa), Instituut voor Landbouw- en Visserij Onderzoek (ILVO)

  • KdG-medewerkers: Katrien Pieters, Annelies De Beuf, Caroline Braem