Genetické tajemství termitího střeva

Američtí genetici luští dědičnou informaci bakterií, které žijí ve střevu tropických termitů. Tito mikrobi mění nestravitelné dřevo na výživné cukry a zajišťují tak termitům dostatek energie. Vědci by rádi využili enzymy vypůjčené od bakteriálních nájemníků termitího střeva k rozkladu rostlinných odpadů a výrobě lihu, kterým bychom plnili nádrže automobilů místo benzínu.

Genetici, kteří měli za úkol přečíst lidskou dědičnou informaci, nedostali po splnění tohoto náročného úkolu dovolenou. Naopak. V jejich laboratořích se nadále pracuje sedm dní v týdnu, čtyřiadvacet hodin denně. Na světě je ještě spousta organismů, jejichž DNA stojí za přečtení. Hotovou detektivkou je četba dědičné informace mikrobů. Jsou všude kolem nás, a přesto o nich víme jen málo. Pokud jde o půdní mikroby, platí i nadále to, co řekl před pěti staletími Leonardo da Vinci: "Víme mnohem více o pohybu nebeských těles, než o půdě, po které chodíme."

Nemusíme ale chodit tak daleko. Každý z nás si nese v trávicím traktu pěknou hromádku bakterií. Celkem váží 1,5 kilogramu. Pokud jde o jejich počet, musíme se smířit s faktem, že máme v těle mnohonásobně více mikrobů než lidských buněk. Svým způsobem jsme ve vlastním těle v početní menšině, kterou vyvažujeme hmotností. Ani tuhle "bakteriální zoo" však pořádně neznáme.

Genetiky zajímají obyvatelé útrob dalších pozemských tvorů. V americkém Joint Genome Institute, který spravuje ministerstvo energetiky, začali genetici číst DNA bakterií obývajících vnitřnosti tropických termitů. Na první pohled to může vypadat, že energetici zasahují do práce zoologům. Vědci jsou ale přesvědčeni, že přes termití střevo vede cesta k energetické soběstačnosti USA a jejich nezávislosti na exportérech ropy.

Mikroflóra termitího střeva dokáže rozkládat složité polysacharidy, jako je celulóza či lignin, na jednoduché cukry, jež se kvašením mění na líh. Ten lze využít jako palivo do spalovacích motorů, podobně jako benzín nebo naftu. V současnosti je výroba lihu poměrně drahá, protože vyžaduje kvalitní surovinu bohatou na jednoduché cukry. Jen z nich dokážou kvasinky vyrobit etanol.

Bakterie z termitího střeva jsou vybaveny enzymy, které snadno vyrobí jednoduché cukry z bezcenného odpadu, třeba ze slámy, pilin nebo obilných plev.

Čtení DNA mikrobiální osádky termitího střeva už odhalilo několik genů pro enzymy, které jsou s to rozkládat dřevo. V první fázi vědci využijí enzymy přímo k výrobě cukrů ve velkých reaktorech. Spřádají však mnohem ambicióznější plány. Chtějí tyto geny přenést do dědičné informace polních plodin a zařídit, aby začaly vyrábět potřebné enzymy na sklonku vegetační sezony. Mohly by se objevit třeba ve slámě ze sklizeného obilí a pomalu by měnily její celulózu na cukry. Sláma by na poli rychle dozrála pro výrobu lihu.