Pilze für die Zukunft
Forscher entschlüsseln das Genom einer Mikrobe, die Zellulose in Zucker umwandelt
Im zweiten Weltkrieg machte der Pilz Trichoderma reesei US-Soldaten im Südpazifik das Leben schwer. Die mit dem Hefepilz verwandte Bodenmikrobe richtete Verwüstungen an, indem sie Uniformen und Zelte des Militärs zersetzte. Nun hat ein internationales Forscherteam das Genom des Pilzes entschlüsselt – in der Hoffnung, mit seiner Hilfe den Biosprit der Zukunft herstellen zu können.
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Trichoderma reesei hat die nützliche Fähigkeit, das widerstandsfähige Molekül Zellulose in einfache Zucker aufbrechen zu können. Dazu stellt der Pilz bestimmte Enzyme her. "Wir wussten bereits, dass T. reesei in der Lage ist, große Mengen der Abbau-Enzyme herzustellen", sagte Diego Martinez. "Wir waren aber überrascht davon, wie wenig verschiedene Enzymtypen das sind. Das lässt darauf schließen, dass sein System zur Proteinabscheidung sehr effizient ist." Im Vergleich zu anderen Pilzen, die ebenfalls Zellulose zerlegen können, hat besitzt T. reesei wesentlich weniger Gene, die die Enzyme codieren.
Nach Meinung der Forscher ist der Pilz der geeignete Organismus, um Biotreibstoffe der nächsten Generation herzustellen. Während heutiger Biosprit aus Pflanzenteilen hergestellt wird, die auch als Nahrung verwendet werden können, sollten die Biotreibstoffe der Zukunft nicht in Konkurrenz zu Lebensmitteln stehen, sondern aus Pflanzenabfällen wie Stroh, Holzresten oder Maisblättern und -strünken hergestellt werden. Viele dieser Abfälle bestehen aus Zellulose, einer Verbindung aus tausenden Zuckermolekülen und der Hauptbestandteil von Pflanzenzellwänden.
Bislang ist das Zerlegen von Zellulose in einfache Zucker und die anschließende Vergärung zu Ethanol noch zu aufwendig für eine wirtschaftliche Biosprit-Produktion. Die Forscher um Martinez glauben, dass Trichoderma reesei, der sich leicht vermehren lässt und bereits industriell genutzt wird, die geeigneten Eigenschaften mitbringt, um als Zellulose-Zersetzer zum Einsatz zu kommen. Die Entschlüsselung des Genoms sei ein erster Schritt, um gezielt noch leistungsfähigere Organismen zu züchten, schreiben die Forscher.
Diego Martinez (Los Alamos National Laboratory, New Mexico, USA) et al.: Nature Biotechnology, Mai 2008, S. 553
Ute Kehse
