Bakterier er overalt og de gjør mye godt: I våre tarmer, i kuenes mage, i jord, og i biogassreaktorer.

Overalt finnes det komplekse bakteriesamfunn hvor mange typer bakterier samarbeider for å utføre en viktig oppgave: Å bryte ned plantemateriale.

I den senere tid har det vært mye oppmerksomhet rundt hvordan bakteriekulturer kan føre til overvekt, og hvordan man kan endre dårlige bakteriekulturer, blant annet gjennom kosthold.

Men dette er bare en av måtene vi kan få bakterier til å jobbe for oss.

- Hvis vi lærer mer om hvordan bakterier bryter ned plantematerialet, kan det skape rom for nyvinninger innen humanhelse, husdyrproduksjon eller produksjon av biogass, sier Phil Pope, postdoktor ved Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB).

Han er en av tre unge norske forskere som har vunnet fram i årets konkurranse om startstipend for yngre forskere fra det europeiske forskningsrådet (ERC).

I prosjektet som Pope nå skal lede, skal man undersøke hvordan bakterier i fordøyelsessystemet konverterer plantemateriale til sukker.

Mikrobenes sosiologi

- Dette vil også gi oss større innsikt i bakterienes økosystem generelt, og det vi kan kalle “mikrobenes sosiologi”, forteller Pope.

Mikrober, eller mikroorganismer er encellede, levende vesener som er så små at de bare kan sees i mikroskop.

- Det er akkurat som om mikrobene har forskjellige jobber i et mikrobesamfunn, som politimenn, brannmenn og så videre. De både jobber sammen og konkurrerer mot hverandre i dette mikrobesamfunnet eller økosystemet, sier Pope.

Det hører til saken at for eksempel ett gram jord kan inneholde flere titalls millioner bakterier! Det er altså snakk om meget kompliserte samfunn.

Vil oppdra bakteriene

- Hvis vi får innsikt i den funksjonen de spiller i en sammenheng kan denne innsikten anvendes på alle områder hvor de spiller en rolle, sier UMB-professor Vincent Eijsink.

- En dag kan vi kanskje dressere disse bakteriesamfunnene, slik at de blir bedre til å utføre akkurat de oppgavene som vi ønsker - det være seg bedre fordøyelse av mat og fôr, eller mer effektiv produksjon av biodrivstoff fra ikke-spiselig plantemateriale.

I produksjon av biogass skal for eksempel bakteriene bryte ned plantemateriale slik at andre mikrober, såkalte arkebakterier, kan bruke dette til å produsere metangass.

- Vi forsker blant annet på om vi klarer å hjelpe bakteriene ved å tilsette  enzymer for å «booste» de tøffeste delene av nedbrytningsprosessen, sier Eijsink.

Han leder forskningsgruppa som Pope er tilknyttet.

Mulighetene for å studere bakterier har økt drastisk som følge av nye teknologier for genomsekvensering kombinert med nye dataprogrammer, noe som er sentralt for forskningsgruppens arbeid.

I dag er genetisk informasjon mye billigere enn før.

La oss anta at du har 200 forskjellige bakteriearter i en jordprøve. For ti år siden måtte du ta dem med deg inn i et laboratorium hvor du kanskje var i stand til å dyrke frem ti. Det ville kostet en formue og ville ikke gitt et komplett bilde.

I dag isolerer man DNA, sekvenserer alt sammen og bruker bio-informatikk til å identifisere alle sekvensene for alle bakteriene.

Åpner nye muligheter

- Nå, som man ikke lenger er avhengig av å dyrke bakterier, er alt mye enklere. Du kan studere hvordan griser nyttiggjør seg maten de får.

- Vi kan studere kosthold og fôr, både for mennesker og dyr, og bioenergi: Det sentrale i alle disse tingene er hvordan plantemateriale brytes ned, forklarer Eijsink.