Tot voor kort werd gedacht dat gist slechts een eenvoudig eencellig micro-organisme was. Maar wanneer het trek heeft, verandert het in een sluwe, competitieve moordenaar.

Al duizenden jaren is gist, een kleine, levende schimmel, een vast onderdeel van ons dieet. Dankzij gist kunnen we genieten van luchtig brood, zoete wijn en schuimig bier. Maar gist is niet het eenvoudige, eencellige micro-organisme dat we ooit dachten dat het was, zo toont een nieuwe studie aan. Want Japanse onderzoekers hebben ontdekt dat wanneer de schimmel in het nauw komt, het een vrij duistere kant van zichzelf laat zien.

Wreed organisme
Gist zet glucose om in alcohol en koolzuurgas. Maar wanneer alle glucose op is, verandert gist in een wreed organisme. Als de schimmel namelijk uitgehongerd is, geeft het een gif af waarmee het alle omringende micro-organismen die zijn omgeving zijn binnengedrongen, doodt. Op deze manier vergroot het zijn eigen overlevingskans ten kostte van andere. “In kritieke overlevingssituaties geven gisten dus toxines af, terwijl het zelf resistentie verwerft,” licht onderzoeker Tetsuhiro Hatakeyama nader toe.

Klonen
Maar niet alleen binnendringende micro-organismen moeten het ontgelden. De schimmel legt namelijk in zijn hongerbui zelfs zijn eigen klonen om. “We waren nog verraster toen we ontdekten dat gisten niet alleen binnendringende micro-organismen doden, maar zelfs hun eigen nakomelingen,” aldus Hatakeyama. Dergelijk ogenschijnlijk riskant en bijna suïcidaal gedrag is nog niet eerder bij een eencellig organisme aangetroffen. Het werd zelfs als niet bestaand beschouwd.”

Gistcellen worden vergiftigd. De dode cellen zijn gemarkeerd met een kleurstof. Afbeelding: 2022 Oda et. al 2022

De onderzoekers kwamen tot deze ontdekking nadat ze gistcellen, afgeleid van dezelfde oudercel, zowel onder glucose-arme als glucose-rijke omstandigheden kweekten. Al snel bleek dat de gistcellen die weinig glucose voor handen hadden, moordzuchtige neigingen kregen en andere vermoordden om voedselbronnen voor zichzelf te houden. “Onze studie onthult een verrassend egoïstische kant van gist,” zegt Hatakeyama. De onderzoekers suggereren dat de nieuw ontdekte overlevingsstrategie gist helpt massale uithongering van de populatie te voorkomen. De strategie werd waargenomen bij verschillende soorten gisten – aanvankelijk afkomstig uit bier, brood en wijn – wat zou kunnen betekenen dat het waargenomen fenomeen zich binnen deze diverse soort mogelijk op grotere schaal voordoet.

Kennis
De studie verandert ons beeld van eencellige organismen volledig. We weten namelijk dat veel bacteriën en schimmels samenwerken en coöperatief gedrag vertonen. Maar dit onderzoek is de eerste die het vergaande concurrentiegedrag van eencelligen aan het licht brengt. De studie breidt onze kennis over eencellige micro-organismen dan ook verder uit. Het heeft belangrijke implicaties voor ons begrip van hun ecologie en verschaft meer inzicht in waarom sommige specifieke micro-organismen groeien tijdens fermentatie en andere niet.

Wist je dat…
…er meer dan 1.500 soorten gist bekend zijn? Sommige zijn essentieel voor bakken en brouwen, terwijl andere infecties kunnen veroorzaken die de gezondheid van mens en dier aantasten.

Daarnaast komt de ontdekking mogelijk ook goed van pas in de voedselindustrie. Zo zouden er nu mechanismen ontwikkeld kunnen worden waarmee het groeiproces van bepaalde gisten beter gecontroleerd kan worden. De onderzoekers stellen zelfs dat hun ontdekking de weg vrijmaakt voor een betere bestrijding van bepaalde gisten die een negatieve invloed hebben op de gezondheid van mens en dier. De precieze invulling daarvan moet echter nog beter worden bestudeerd.