Bacteriën vol potentie: op zoek naar nieuwe antibiotica via de aan- en uitknoppen
Samenwerken en leren van andere vakgebieden – dat is wat bio-informaticus Hannah Augustijn het leukste vindt aan onderzoek doen. Tijdens haar promotie aan de Universiteit Leiden ontwikkelde ze nieuwe manieren om in bacteriën te speuren naar antibiotica van de toekomst.
Die zoektocht begint voor bio-informaticus Hannah Augustijn bij de aan- en uitschakelaars van genen, de zogenoemde transcriptiefactoren. ‘Van actinobacteriën kennen we er nu een stuk of twintig, terwijl ze er in totaal meer dan zevenhonderd hebben’, vertelt Augustijn, die haar promotieonderzoek deed bij het Instituut Biologie (IBL). ‘Als we uit dat kleine stukje al iets interessants kunnen halen, zegt dat veel over de potentie.’
Bindingsplaatsen in kaart brengen
Met een bijzondere methode, de DAP-seq assay, bracht Augustijn veel meer transcriptiefactoren in kaart. ‘In plaats van in de cel zelf, lieten we de transcriptiefactoren buiten de cel binden aan DNA. Zo konden we precies zien waar ze aanhechten.’
Met deze aanpak – uitgevoerd samen met het Joint Genome Institute in Berkeley – kreeg ze inmiddels 40% van de transcriptiefactoren en hun bindingsplaatsen in beeld. ‘Het mooie is dat je niet alleen kunt kijken naar één bacterie, maar ook kunt vergelijken hoe die regulatie werkt in andere soorten.’
‘Als bio-informaticus kun je die werelden verbinden en ervoor zorgen dat computerprogramma’s echt bruikbaar zijn in het veld.’
Slimmer zoeken met antiSMASH
De grote hoeveelheid data voegt Augustijn momenteel toe aan antiSMASH, een computerprogramma dat genclusters voorspelt: groepjes genen die samen stoffen zoals antibiotica kunnen aanmaken. ‘Zo kan elke onderzoeker zien hoe een gencluster wordt gereguleerd en hoe het mogelijk te activeren valt’, legt ze uit. ‘Met zo’n voorspelling kun je interessante genclusters prioriteren voor verder labonderzoek – dat scheelt enorm veel tijd en middelen.’
‘Ik vind het leuk om te leren welke taal mensen spreken’
Augustijn begon ooit als labtechnicus, stapte over naar de bio-informatica en werkt nu als postdoc aan de Harvard-universiteit aan het combineren van beide werelden. ‘De groep waarin ik werk is sterk in chemie, terwijl ik bioloog ben. Ik leer dus voortdurend bij. Het leuke is om te ontdekken welke taal mensen spreken – een bioloog praat anders dan een chemicus. Als bio-informaticus kun je die werelden verbinden en ervoor zorgen dat computerprogramma’s echt bruikbaar zijn in het veld.’
Wroeten in mammoetpoep
Dat er vele manieren zijn om nieuwe bioactieve stoffen te vinden, blijkt uit een van haar eerste papers. Twee collega’s reisden naar Siberië om bacteriën te isoleren uit 28.000 jaar oude mammoetpoep. ‘De bacteriën bleken zó anders dan de bacteriën die we kennen. Dat laat zien hoeveel onontdekte potentie er nog in de natuur zit.’
Bruggenbouwer tussen Leiden en Wageningen
Met aanstellingen in zowel Leiden als Wageningen fungeerde Augustijn als brug tussen experimentele onderzoekers en bio-informatici, zo beamen ook haar promotoren Gilles van Wezel en Marnix Medema: ‘Hannah hielp collega’s met visualisaties, ontwierp de voorkant van een wetenschappelijk tijdschrift en kreeg erkenning voor haar onderzoek tijdens een speech op de Dies Natalis van Wageningen University in 2024’.’
Hannah Augustijn verdedigt haar proefschrift getiteld Piecing together the regulatory puzzle: Advancing natural product discovery in Actinobacteria, op 3 december 2025 in het Academiegebouw. Haar promotoren zijn Gilles van Wezel en Marnix Medema.