Doorbraak in kennis over hitteminnende micro-organismen

16 november 2011

Onderzoekers hebben voor het eerst het erfelijk materiaal geanalyseerd van 'thermofiele' schimmels: schimmels die bij hoge temperaturen leven. De onderzoekers, onder wie Ronald de Vries en Ad Wiebenga van het Centraalbureau voor Schimmelcultures (CBS-KNAW), ontdekten hoe de schimmels koolhydraten afbreken. Ze vonden ook uit dat deze schimmels zich goed lenen voor genetische modificatie, wat ze in potentie geschikt maakt voor gebruik in industriële productie.

460x220_Myceliophthera_thermophila_groeiend_op_tarwestro.jpg

Het grootschalige internationale onderzoek richtte zich op de eerste twee genomen van de thermofiele schimmels. De onderzoekers vonden uit dat deze schimmels alle bekende plantaardige polysachariden (meervoudige koolhydraten) kunnen afbreken en hoe zij dat doen. Voor specifieke componenten van de biomassa blijken verschillende strategieën te worden gebruikt. Zij concludeerden dat de schimmels goed modificeerbaar zijn, wat ze economisch interessant maakt. Van thermofiele organismen worden grote voordelen verwacht bij de productie van brandstof, chemicaliën en materialen uit plantaardige biomassa. Het artikel is onlangs gepubliceerd in het blad Nature Biotechnology.

Conversie van biomassa

Omzetting van plantaardige biomassa in waardevolle producten, zoals bio-ethanol, staat sterk in de belangstelling. Omdat deze omzetting meestal bij hoge temperaturen geschiedt zijn enzymen nodig die tegen die temperaturen bestand zijn. Omdat de huidige generatie industriële enzymen niet aan deze eis voldoet, is er behoefte aan nieuwe enzymen. Thermofiele schimmels zijn hiervoor een potentiële bron.

Genoomanalyse

Een internationaal team van wetenschappers deed een vergelijkende genoomanalyse van twee thermofiele schimmels: Myceliophthera thermophila en Thielavia terrestis. De Nederlandse onderzoekers De Vries en Wiebenga richtten zich primair op het verband tussen de genen van verschillende schimmels die betrokken zijn bij het afbreken van plantaardige polysachariden. Zij onderzochten hoe deze schimmels deze koolhydraten als voedselbron gebruiken. Hun onderzoek wees uit dat de afbraak van de koolhydraten beter verloopt bij hogere temperaturen, maar ook dat beide schimmels een totaal ander mechanisme gebruiken voor het afbreken van pectine, een van de polysachariden.  

Over het CBS 

Het Centraalbureau voor Schimmelcultures, Fungal Biodiversity Centre (CBS-KNAW) beheert een wereldvermaarde collectie van levende schimmels, gisten en bacteriën. Het instituut is een expertisecentrum voor mycologie, onderzoek naar schimmels en zwammen.