How to escape from a tense situation: Bacterial mechanosensitive channels

Om in leven te blijven moeten cellen ervoor zorgen dat er een balans is tussen stoffen die de cel in komen en verlaten. Door een proces dat osmose wordt genoemd, stroomt het water door het semi-permeabele cel-membraan van de kant waar de concentratie van opgeloste stoffen laag is naar de kant waar deze hoger is, totdat een evenwicht is bereikt. Dit evenwicht is echter niet blijvend, voor een bacterie die leeft in een zoutpan, kan de externe zoutconcentratie door regen sterk worden verlaagd (dit noemen we een neerwaartse osmotische verschuiving). Het gevolg van een neerwaartse osmotische verschuiving voor een bacterie is dat water van buiten de cel naar binnen zal stromen. Hierdoor zal het volume van de cel toenemen. De membraan en celwand, die de cel aan de buitenkant verstevigen, kunnen niet onbeperkt worden uitgerekt, en zullen uiteindelijk knappen net als een ballon waar teveel lucht in wordt geblazen. Om dit te voorkomen, beschikken bacteriën over eiwitten die als veiligheidsventielen werken en in reactie op de rek (tensie) in de membraan openen. Als de ventielen open zijn, kunnen water en opgeloste deeltjes de cel verlaten en het osmotische evenwicht tussen de cel en zijn omgeving kan worden hersteld. Als dat is gebeurd, sluiten de ventielen zich weer. De ventielen worden mechanogevoelige kanalen (of ook wel, in het Engels: Mechanosensitive channel of Large conductance of kortweg MscL) genoemd, en hun werking, vorm en potentiele toepassing zijn onderwerp van studie geweest voor dit proefschrift.