Гриб «благородной гнили» для дерева: расшифрован геном

Международная команда учёных, включая исследователя Empa Франциса Шварце, секвенировала геном широко распространённого гриба Schizophyllum commune (Щелелистник обыкновенный), который растёт на древесине и разлагает её. Геном, содержащий около 13 000 генов, недавно опубликован в журнале Nature Biotechnology. Новые данные позволяют изучить уникальный ферментный аппарат гриба, который даёт ему способность атаковать и разлагать древесину, вызывая белую гниль. Именно эту способность Шварце вместе с коллегами использовал для улучшения акустических качеств дерева, используемого для изготовления скрипок.

Грибы — идеальные рециклинговые машины, разлагающие мёртвую органику. В ходе эволюции они выработали специальные пищеварительные ферменты, способные разлагать лигнин и другие сложные вещества в древесине, что почти уникально для природы.

Францис Шварце в своём «Проекте Страдивари» использовал дереворазрушающие грибы, включая S. commune, для улучшения акустических свойств ели или клёна для скрипок. В 2006 году он подал патентную заявку на этот процесс, а в сентябре прошлого года скрипка из биотехнологически обработанной древесины в слепом тесте была признана superior to a genuine Stradivarius.

Эксперт по переработке углеводов

Расшифрованный геном предоставляет важную информацию о лигнолитических (разрушающих древесину) ферментах. Это знание позволит генетически модифицировать дикий штамм для оптимизации и контроля конкретных процессов разложения.

S. commune обладает самым комплексным ферментным пищеварительным аппаратом среди базидиомицетов. Ферменты используются для переваривания полисахаридов и разложения лигнина в древесине. Этот широкий спектр ферментативной активности объясняет, почему гриб так широко распространён — он может питаться практически чем угодно.

Применения в биотехнологии

Это направление, которое Шварце называет «грибной биотехнологией», может улучшить процесс пропитки древесины ели и сосны защитными и отделочными средствами. По мнению учёного, это представляет enormous commercial potential, особенно в Швейцарии, где более 60% лесов — ель и сосна.

Другое возможное применение — повышение эффективности методов производства биотоплива из древесной биомассы.

Кроме того, геномная последовательность должна дать важную информацию о развитии плодового тела гриба и его оптимизации, например, при культивировании съедобных грибов. Учитывая ежегодное производство около 2.5 миллионов тонн съедобных грибов, это может оказаться очень прибыльным ноу-хау.