Söka efter gener i ekosystem

Med moderna gentekniker kan man börja leta efter och undersöka gener, inte bara i enstaka levande varelser, utan i hela ekosystem. Man tar då ett prov av det som ska studeras, till exempel en skopa havsvatten, ett stycke jord eller maginnehållet från termiter. Sedan sönderdelar man provet och renar därefter fram DNA ur det. Varpå man  sekvensbestämmer ett stort antal av alla de DNA-bitar som då dyker upp.

Gener som ger smak åt ost och korv

Exempelvis har man gjort på detta sätt med de bakterier och mikroskopiska svampar som växer i en del fina franska ostar, som till exempel Roquefortostar (som lagras på bilden) och syrajästa korvar, som olika sorter av salamikorvar. Man har då hittat ett antal gener för proteiner (enzymer), vilka bildar de olika smakämnen som tillsammans bidrar till att ge ostarna och korvarna deras speciella karaktär. Bioteknikföretag hoppas kunna använda dessa gener för att tillverka proteinerna i stor skala. Till exempel genom att sätta in dem i bakterier eller mögelsvampar. Sedan kan de sälja proteinerna till livsmedelsindustrin, där de kan används som smaksättare i billigare ostar och enklare korvar.

Gener som ger renare pappersbruk

Inom pappersindustrin går det åt mycket energi och kemikalier till att bryta ner klisterämnet lignin, som finns i veden men stör papperstillverkningen. Kunde man få fram proteiner som bryter ner detta ämne utan kemikaliebehandling skulle man spara både energi, miljö och pengar. Forskare har därför börjat leta efter gener för sådana proteiner hos de bakterier, som lever i magen på termiter. De tog ur maginnehållet från termiter, renade fram DNA och bestämde mängder av DNA-sekvenser. Forskarna hittade då flera gener som beskriver proteiner som bryter ner lignin. De hoppas sedan kunna tillverka dessa proteiner i stor skala åt massaindustrin. Dessutom skulle proteinerna underlätta tillverkningen av biobränslen från energiskog och flis.

Gener som skyddar mot svampangrepp

Svampar orsakar stora skador och förluster inom skogsnäringen. Många forskare funderar därför över hur man skulle kunna göra träd tåligare mot svampar. En tanke är att försöka "låna" försvarsmekanismer från de bakterier som lever i jorden invid svamptrådarna och konkurrerar med dem om mat. Många sådana bakterier tillverkar kemikalier som gör det svårare för svampar att växa. Svenska forskare har därför börjat leta hos sådana jordbakterier efter gener för proteiner, vilka bildar ämnen som hindrar svampar från att växa. De har tagit jord från skogsmark, sönderdelat bakterierna i proverna och därefter renat fram deras DNA. Sedan har de provat att sätta in de gener som fanns där i andra mikroorganismer, och testat hur bra dessa blev på att hindra svampceller från att växa och dela sig. På så sätt har de hittat en handfull gener som hjälper bakterierna att bilda ämnen som är giftiga för svamparna. En dag kanske någon av dessa gener används för att skapa träd som inte angrips av svampar.

Studera återhämtning efter föroreningar

Liknande metoder kan också användas för att studera hur ekosystem återhämtar sig efter utsläpp och andra miljökatastrofer. Exempelvis har man efter ett oljeutsläpp vid franska medelhavskusten tagit regelbundna prover från havet. Man filtrerade fram bakterier ur dessa prover, sönderdelade dem och renade fram DNA som sekvensbestämdes. Därigenom fick man en detaljerad bild av vilka bakterier som fanns i vattnet vid de olika tillfällena, och i vilka proportioner. På detta sätt kunde man följa hur ekosystemet successivt återhämtade sig.