همزیستی موریانه و گونه ای تاژکدار

در دستگاه گوارش موریانه‌ها که از چوب استفاده می‌کنند، عده‌ای از تک یاختگان از دسته فلاژله‌ها به نام «پلی ماستیژین» زندگی می‌کنند که با موریانه‌ها زندگی اشتراکی دارند، بدین نحو که این تک سلولی‌ها دیاستازی به نام سلولاز ترشح می‌کنند که موجب هضم و نرم شدن چوبها می‌شود و در این حالت موریانه‌ها چوبهای نرم شده را می‌خورند.

مایک شارف، استاد Wayne Rollins/Orkin در فیزیولوژی ملکولی و حشره شناسی شهری گفته است که در لابراتوار خود، مخلوطی از آنزیم های روده ی موریانه را کشف کرده که امکان دارد بهتر از عهده موانع تولید سوخت برآید، سوختی که از زیست توده جنگلی حاصل می شود. لابراتوار شارف دریافته است که آنزیم های روده موریانه، برای قابلیت خرد کردن و هضم چوبی که حشره می خورد، مفید است.
به گزارش گروه فناوری زیستی هیتنا، این کشف در آخرین نسخه اینترنتی مجله پلاس وان (Plos one) به عنوان اولین سنجش قند حاصل از آنزیم های تولیدی خود موریانه و حاصل از همزیست ها، چاپ شده است. این همزیست ها، تک یاخته های کوچکی هستند که در روده موریانه زندگی می کنند و در هضم مواد چوبی کمک می کنند.
شارف می گوید: "اکثرا موریانه به عنوان منبع آنزیمی  تولید بیو سوخت ناچیز پنداشته می شود. مطمئنا همزیست ها هم کارهای زیادی انجام می دهند اما آنچه که ما نشان دادیم همکاری آنزیم های تولیدی میزبان با آنزیم هایی است که توسط همزیست تولید می شود. وقتی عملکرد آنزیم های میزبان با همزیست ها ترکیب می شود، مانند این است که یک بعلاوه یک می شود چهار."
شارف و گروه تحقیقاتی او ، دستگاه گوارش موریانه را جدا و قسمت های حاوی همزیست و قسمت های فاقد آن را روی خاک اره آزمایش کردند تا قند های تولید شده را بسنجند. هنگامی که آنزیم ها شناسایی شدند، شارف و گروه او با یک کمپانی تولید پروتئین در میرلند به نام Chesapeake Perl کار کردند تا نسخه های سنتزی را بسازند. ژن های مسئول تولید آنزیم ها، در یک ویروس جایگذاری و به لارو های موریانه خورانده می شد تا بعدا مقادیر زیادی آنزیم تولید کنند. آزمایش ها نشان دادند که نسخه های سنتزی آنزیم میزبان نیز، برای آزادسازی قند از توده زیستی بسیار موثر است.
طبق یافته های آنها سه آنزیم  سنتزی، روی بخش های مختلف توده زیستی کار می کنند. دو آنزیم مسئول آزادسازی دو نوع قند متفاوت گلوکوز و پنتوز هستند. آنزیم بعدی لیگنین را می شکند که ماده محکم سازنده دیواره سلولی گیاهان است. لیگنین یکی از مهمترین موانع در دستیابی به قند موجود در توده زیستی است. قند های حاصل از ماده گیاه، برای ساخت بیو سوخت ضروری می باشند. این قند ها برای تولید محصولاتی نظیر اتانول تحت تخمیر قرار می گیرند. ممکن است آنزیم های مشتق شده از روده موریانه ها و همزیست های آنها، همانند نسخه های سنتزی آنها در برداشتن این مانع یعنی لیگنین، موثرتر باشند. سازمان انرژی  ایالات متحده و Chesapeake Perl حمایت کننده این تحقیق بوده است.