De slijmzwam waar Broersma mee werkt lijkt op een knalgele klodder. Deze klodder heet officieel Physarum polycephalum, maar staat beter bekend als ‘de blob’. Omdat er ‘zwam’ in de naam zit wordt er vaak gedacht dat slijmzwammen schimmels zijn. Hoewel ze wel een beetje op schimmels lijken, is dat volgens Broersma niet het geval. Ze vormen hun eigen groep binnen de Amoebozoa. “Eigenlijk moet de naam aangepast worden, maar ik denk niet dat dat ooit gaat gebeuren.”

Slijmzwammen kunnen met elkaar fuseren en vormen snelgroeiende netwerken die er een beetje uitzien als de wegen op een kaart. Ze zijn erg makkelijk te bewaren. Als je hun voedingsstoffen weghaalt, drogen ze uit tot een klein verkruimeld brokje, vertelt Broersma. Met een druppeltje water kan je ze weer tot leven wekken. “We hebben lades vol met kleine stukjes netwerk.” Broersma probeert met deze stukjes meer te weten te komen over hoe conflicten tussen samenwerkende individuen worden opgelost in de natuur.

Wegenbelasting

Samenwerking tussen soortgenoten is niets nieuws. Denk maar aan bijen die samen een kolonie onderhouden. Volgens Broersma zijn er verschillende mechanismen die samenwerkingsverbanden in stand houden. Je straft bijvoorbeeld degene die niet meewerken en beloont degene die wel meewerken. “Wanneer te veel weggebruikers weigeren om wegenbelasting te betalen, raken de wegen in verval. Daar heeft iedereen last van, ook de mensen die wel betalen”, legt Broersma uit. “Om de overtreders tot betalen te dwingen, worden er boetes uitgedeeld.” Soortgelijke mechanismen probeert ze terug te zien in haar slijmzwammen.

Broersma gebruikt slijmzwammen omdat ze, in tegenstelling tot dieren en planten, bestaan uit één grote cel met heel veel celkernen. Deze kernen zijn identiek en functioneren als kleine controlecentrums die met zijn allen de slijmzwam besturen. Genetische foutjes zorgen er soms voor dat DNA verandert. Als dat bij een deel van de kernen gebeurt, leidt dat volgens Broersma mogelijk tot een conflict. Dat komt omdat de kernen in dat geval niet meer allemaal hetzelfde zijn en dan kan er bijvoorbeeld onenigheid ontstaan over welke kernen hun genetisch materiaal mogen doorgeven aan de volgende generatie.

Uitdaging

Om erachter te komen hoe het zit met samenwerking tussen de celkernen van een slijmzwam, heeft Broersma dus een slijmzwam nodig met genetisch verschillende kernen. Dat voor elkaar krijgen is lastig. “Het probleem is dat slijmzwammen alleen fuseren met stukjes die genetisch gelijk zijn aan henzelf”, vertelt Broersma. Dat is iets wat ze tof maar tegelijkertijd ook frustrerend vindt. “Slijmzwammen gooien heel gemakkelijk vreemd DNA uit hun systeem.” Om dit probleem te omzeilen probeert Broersma een groot netwerk van een enkele slijmzwam te splitsen en één van de twee stukjes bestand te maken tegen antibiotica.

Op deze manier ontstaat er wel een genetisch verschil, maar dat is niet zo groot dat de stukjes netwerk niet meer met elkaar willen fuseren. Wat er vervolgens met het netwerk gebeurt, is afhankelijk van hoe samenwerking geregeld is tussen de celkernen. Als de kernen van beide stukjes netwerk samenwerken, kan de gemixte slijmzwam zonder problemen groeien in de aanwezigheid van antibiotica. Als ze niet samenwerken, overleeft alleen het deel van het netwerk met kernen die opgewassen zijn tegen antibiotica.

Helaas blijkt dat bestand maken tegen antibiotica ook een grote uitdaging, Broersma heeft het lang geprobeerd. “We dachten een tijdje dat het gelukt was, maar dat bleek niet zo te zijn. De slijmzwam raakt gewend aan hoge levels antibiotica door bijvoorbeeld veel slijm te produceren om zichzelf te beschermen, maar genetisch verandert er niets. Als je het antibioticum weghaalt, verdwijnen die effecten ook weer.”

Slijmzammenhandel

Omdat het nog niet gelukt is om haar slijmzwam resistent te maken, heeft Broersma andere onderzoeksgroepen gevraagd welke slijmzwamvarianten zij gebruiken. Ze wil uitzoeken of andere varianten van deze slijmzwamsoort makkelijker resistent te maken zijn. “Er zijn bedrijven die slijmzwammen kweken en verkopen als lespakket. Daarmee kunnen leerlingen bestuderen hoe slijmzwammen groeien.” Broersma pauzeert even voordat ze lachend verder gaat: “Het is niet gebruikelijk in de microbiologie, maar veel onderzoeksgroepen halen hun slijmzwammen blijkbaar bij dit soort bedrijven vandaan en weten eigenlijk niets over de genetische achtergrond van de slijmzwammen waar ze mee werken”.

Uiteindelijk heeft Broersma via een onderzoeksgroep in Japan toch een paar nieuwe slijmzwamvarianten weten te bemachtigen. “Die hadden ze nog in de vriezer liggen,” verduidelijkt ze. Ondanks de moeizame start vindt Broersma het werk wat ze doet wel erg leuk. “Ik heb een jaar in de industrie gewerkt, maar dat vond ik verschrikkelijk saai.” Over de slijmzwammen is ze ook nog steeds te spreken. “Slijmzwammen vormen erg mooie netwerken. Ze groeien ook enorm snel. Soms kom ik na het weekend in het lab en dan tref ik een slijmzwam aan die zijn plaat ontgroeid is en de hele bak gekoloniseerd heeft.”