Ако само дървото можеше да бъде превърнато в биогорива, нямаше да има нужда да се чака милион години дърветата да бъдат заровени и да станат масло. Дървесината наистина може да се конвертира в полезни химикали, тъй като термитите го правят всеки ден, причинявайки щети в размер на 1 милиард долара всяка година в САЩ. Но да живееш на диета от дърво е предизвикателство, не на последно място, защото дървото съдържа толкова малко азот. И така, как го правят термитите?

диета

Номерът се крие в хитрата тройна симбиоза, съобщава екип от японски учени в петък изданието на Science. В червата на термитите живее подобен на амеба микроб, наречен протест, а във всеки протестист живеят около 10 000 членове на неясна бактерия.

Микробите в червата на термитите са много трудни за култивиране извън термита им и не могат да бъдат изследвани в лабораторията. Японските учени, водени от Юичи Хонгох и Мория Охума от RIKEN Advanced Science Institute в Сайтама, са разрешили този проблем. Те извлекоха бактериите на протистите директно от червата на термита, събраха достатъчно, за да анализират тяхната ДНК и след това декодираха 1 114 206 единици ДНК в генома на бактерията.

Чрез сравняване на ДНК последователността на гените на бактерията с други декодирани гени, които вече са в публични бази данни, японският екип успя да разбере какво прави всеки ген. След това той може да възстанови всички биохимични реакции, на които бактерията е способна, както е показано на фигурата по-горе.

Те открили, че в биохимичния репертоар на бактерията има способността да превръща азота (показан като N2, вдясно от центъра на фигурата) в амоний и водород. За разлика от азота, който е много нереактивен, амонийът лесно се включва в биохимичните реакции.

Бактерията може също да внася урея (показана в жълтата граница, в 5 часа), отпадъчен продукт, произведен от нейния протестиращ гостоприемник. Тъй като отнема много енергия, за да се фиксира азотът, бактериите вероятно използват урея като основен източник на азот, стига техният гостоприемник да прави достатъчно, и да преминат към азот като резервно, казват японски учени.

Цялостният процес, при който тази тройка видове прави ядене от дърво, е показан на графиката вляво: термитът дъвче дървесината на частици, които се абсорбират от амебата. Амебата разгражда целулозата на дървото и получава необходимия азот от своите бактерии. Нетният резултат е, че двата микроба усвояват дървото до захари и други хранителни вещества, които се използват за термита.

Д-р Каролайн Харууд, експерт по микроби и биогорива от Университета във Вашингтон, Сиатъл, заяви, че новото изследване е „тур де сила на секвениране на генома“, която „решава тайната откъде термитът получава своя азот“. Разбирането как чревните микроби на термита смилат целулозата ще бъде от голямо значение за биогоривата, каза тя, а подходът на целия геном на японската група може да допринесе за тази цел.