Pärmi saab muuta tolerantsemaks arvatust lihtsamalt
Sarnaselt inimestele on alkoholi pärmile kõrgema kontsentratsiooni korral mürgine. Järelduvalt hakkavad seened seda selle kontsentratsiooni kasvades üha vähem tootma. Sarnaselt kasvab pärm kõige paremini 30 °C juures. Etanooli tootmiseks on sobilikum aga 40 °C'ni ulatuv temperatuur. Lisaks vabaneb etanooli moodustumisel energiat, misläbi peavad biokütuste tootjad raiskama elektrit kääritusnõude sobilikul temperatuuril hoidmiseks. Üks võimalus tolerantsemate pärmitüvede saamiseks on nende eluvaenlikus keskkonnas kasvatamine ja selles edukamalt toime tulevate seente kasutamine. Inimlik valik kiirendaks evolutsiooni vaid vähesel määral. Alternatiivsest on võimalik teoreetiliselt võimalik välja selgitada, mis pärmi tugevamaks teeb ja sellele vastavalt seente genoomis muutusi teha. Selle juures olulist rolli mängivate geenide potentsiaalse arvu tõttu peeti aga ka seda suhteliselt ajamahukaks. Värsked uurimused demonstreerivad aga, et see ei pruugi tegelikult nii lootusetu olla. Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi töörühm eesotsas Gregory Stephanopoulosega märkas, et pärmi kasvulahusesse soola lisamisel ja selle aluselisemaks muutmisega kasvab muidu samaste kasvutingimuste korral toodetava etanooli hulk 80 protsenti. Seened suutsid kõrgemat etanooli kontsentratsiooni taluda. Stephanopoulus näitas, et uued tingimused aitasid pärmirakkudel rakusisest pH-taset ja kaaliumi suhtelist taset optimaalsena hoida. Kuna etanooli tööstuslikul skaalal tootes läheks soola lisamine liiga kalliks, muutis töörühm pärmi genoomi viisil, et see edukamalt kaaliumisooli ja prootoneid rakust välja ja sisse pumbata suutis. Arvestades, et alkohol lõhub rakumembraane, on tegu justkui lekkiva veepaagi täis hoidmiseks lisapumpade kasutamisega. Tehtud muudatuse najal tootsid seened tõepoolest enam etanooli, kuigi mitte nii palju, kui lahusesse sooli lisades. Rootsis asuva Chalmresi tehnoloogiainstituudi teadlased eesotsas Jens Nielseniga keskendusid soojustaluvusele. Töörühm kasvatas mitmeid pärmipopulatsioone neile ebasobival temperatuuril ja uuris, kuidas seened 300 põlvkonna vältel muutusid. Nielsen leidis populatsioonide peale kokku 30 mutatsiooni, mis mõjutasid kokku 18 geeni toimimist. Igas testitud tüves oli aga toimunud mutatsioon, mis halvas ERG3'na tuntud geeni töö. Geen mängib olulist rolli steroolidena tuntud ühendite sünteesimises, mis mängivad olulist rolli mitmete erinevate keemiliste protsesside juures. Seega jääb täpne mehhanism, kuidas mutatsioon seente palavustaluvust kasvatas, saladuseks. Nii või teisiti oli võimalik geeni rivist välja löömisega panna seened vohama ka 40 °C juures. Tasub aga märkida, et etanooli sünteesimisel võib kasvulahuse temperatuur tõusta veelgi kõrgemale. Uurimused ilmusid ajakirjas Science. (1; 2)
