Rotkjuke er en råtesopp som angriper gran, og beregninger tyder på at hvert femte grantre i norsk skog er infisert. Rotkjuka angriper grana fra røttene av, og kan ødelegge veden hele ti meter opp på stammen.

Den soppinfiserte stammen har dramatisk redusert verdi ved salg, noe som betyr store tap årlig. 3,2 milliarder er tapet anslått å være for Europa, hvorav Norge alene taper 100 millioner kroner.

Det er med andre ord penger å tjene på å bekjempe rotkjukas herjinger i skogen. Det er det nå på sikt mulig å gjøre ved hjelp av genetiske studier og molekylærbiologiske metoder.

Bonus: Biobrensel

En bonus med å bekjempe rotkjuka er at soppen kan være med å løse utfordringen verden har med å produsere nok biobrensel, og biobrensel av den bærekraftige sorten.

Soppen er en av få organismer her på jorda som makter å bryte ned både lignin og cellulose i trær, noe som gjør at det i dag er vanskelig å bruke trær i produksjon av biobrensel.

På Universitet for miljø- og biovitenskap (UMB) og Norsk institutt for skog og landskap sitter to forskere som har slått sine hoser sammen: professor i biokjemi Vincent Eijsink og seniorforsker i molekylærbiologi Carl Gunnar Fossdal.

Deres felles mål er å skjønne hvordan rotkjuka bryter ned grana, og hvordan vi mennesker kan bruke denne kunnskapen til å omdanne trær til sukker.

Dette sukkeret kan videre omdannes til bioetanol, som er tiger på tanken til miljøvennlige biler. For å forstå hvordan dette er mulig, må Fossdal og Eijsink først trenge ned i soppens og granas samhandling på molekylærgenetisk og enzymatisk nivå.

Bedre forsvar hos noen

Gran har like mange eller flere gener enn mennesket, det vil si 30.000 gener eller mer. Der stopper imidlertid de fleste likhetene:

Trær kan bli utrolig høye, opp mot 100 meter, og kan leve et langt liv. I noen tilfeller kan de bli 3000 år gamle. Siden trær står på stedet hvil hele livet, er det ikke mulig for trærne å gjemme seg for fiender, eller søke ly for vær og vind.

Det betyr at trærne har en mengde smarte løsninger blandt annet for å bekjempe sykdommer. Noen har smartere løsninger enn andre også, og ved hjelp av real-time PCR har forskerne ved Norsk institutt for skog og landskap funnet ut at noen trær er mer motstandsdyktige mot rotkjuke enn andre.

Rotkjuka snart sekvensert

Fossdal har sammen med Halvor Solheim og Ari Hietala kommet langt i arbeidet med å forstå granas og rotkjukas samspill.

På generell basis studerer de rotkjukas angrep og granas forsvarsmekanismer mot soppen ved hjelp av mikromatriser, real-time PCR og har etablert unike databaser over genene til gran og rotkjuke.

I løpet av 2007 vil rotkjukas genom bli sekvensert i sin helhet, noe som vil gjøre dette arbeidet mye lettere. Denne sekvenseringen skjer i samarbeid mellom Norge, Sverige, USA og Tyskland.

Biomasse - bioetanol

Parallelt med arbeidet på Skog og landskap er Vincent Eijsink og hans forskergruppe ved UMB i god gang med å forstå de biokjemiske prinsippene bak produksjon av bioetanol fra biomasse.

Biomasse er et samlebegrep for trær og planter, og felles for dem er at de inneholder sukker i ulike former; som stivelse og cellulose. Mens stivelse er lett å bryte ned til sukker, er nedbryting av cellulose en større utfordring.

Men det er nettopp denne nedbrytingen som må til for å produsere andre generasjons bærekraftig biobrensel.

Nøkkelenzymer

Gran og andre trær viser stor motstand mot å bli til sukker som kan fermenteres til etanol. Nøkkelen til å få dem på glid kan være enzymer fra rotkjuka.

Ved hjelp av proteomikk prøver Eijsink og få oversikt over enzymene som rotkjuka bruker for å spise opp grana på rot.

Enzymer er naturens egne katalysatorer. Uten dem vil de fleste av de naturlige prosessene gå rimelige sakte, men med dem nærmest av seg selv. Eijsink har lenge forsket på hvordan kitin kan brytes ned av enzymer.

Dette er ikke ueffen kunnskap å ha når han skal prøve å gjøre trær til sukker. Kitin er rett og slett dyrenes form for cellulose, og det hornaktige stoffet som utgjør skallet på reker, og kreps, samt kroppen til insekter.

Eijsink har nylig publisert en artikkel i Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America om hvordan nedbryting av kitin med enzymer kan få stor betydning for omdanningen av trær til bioetanol.

Denne artikkelen er første gang publisert i FUGEs nyhetsbrev nummer 2