project

Microbial profiling bij duininfiltratie

Het sequencen van DNA heeft een grote vlucht genomen de laatste jaren. Deze technologie is ondertussen dermate ver gevorderd dat het mogelijk moet zijn om met de informatie van het sequencen van DNA (en indirect het messenger RNA) van micro-organismen in de waterketen adviezen te geven over invloed van (a)biotische factoren op microbiële populaties en microbiële metabole processen.

Technologie

Dunea infiltreert voorbehandeld oppervlaktewater in hun duingebied voor de drinkwaterbereiding. Dit voorbehandelde oppervlaktewater bevat afbreekbare stoffen voor micro-organismen, waaronder chemische verontreinigingen. Dunea wil vaststellen welke bacteriële populaties en metabole processen in welke mate verantwoordelijk zijn voor de zuivering van het voorbehandelde water tijdens duinpassage. Deze informatie wordt gebruikt voor het vergelijken van de microbiële populaties (hoeveelheid en diversiteit), wanneer in de toekomst het oppervlaktewater op een andere manier wordt voorbehandeld. Naast het effect op de algemeen en dominant aanwezige bacteriën, is daarbij ook sterk de wens om microbiële processen te identificeren die zijn gekoppeld aan degradatie van microverontreinigingen tijdens duinfiltratie. Het idee is dat het toepassen van genomische profilering van bacteriën en transcriptomics met behulp van next generation sequencing dergelijke vragen kan beantwoorden.

Uitdaging

In 2016 en 2017 zijn op een aantal locaties in het filtratiegebied watermonsters genomen en is de DNA-sequentie van het 16S rRNA gen van bacteriën bepaald om daarmee inzicht te krijgen in de samenstelling van de bacteriële populaties in deze monsters. Daarnaast is in 2017 onderzocht in hoeverre metagenomics en metatranscriptomics analyses kunnen worden toegepast om daarmee inzicht te krijgen in de biochemische processen die kunnen plaats vinden in het water tijdens duinpassage.

Oplossing

Het onderzoek heeft laten zien dat microbial profiling en metagenomics gebruikt kan worden om tailor-made adviezen te geven in de watersector. De resultaten van deze analyses geven inzicht over veranderingen in de bacteriële compositie en metabole processen tijdens duininfiltratie van voorbehandeld oppervlaktewater. De resultaten kunnen nu op een relatief eenvoudige en duidelijke manier naar de eindgebruiker gecommuniceerd worden. Vanwege de aanwezigheid van lage concentraties micro-organismen in het water tijdens duinpassage zijn metatranscriptomics analyses op deze watermonsters nog niet toepasbaar.