אחד האתגרים הגדולים ביותר של האנושות הוא להפחית את תלותה בנפט, שהמצבורים שלו מתכלים במהירות וגורמים לזיהום האוויר. כדי להשיג זאת, אנו זקוקים למגוון רחב של דלקים חלופיים, כמו אתנול, המופק מצמחייה. מקור צמחי מבטיח הוא התאית - הידועה בלועזית כצלולוז - שנמצאת בדפנות תאי הצמח והינה מולקולה טבעית אורגנית. עם זאת, מדובר במולקולה שקשה מאוד לפירוק. חיידקים ומיקרואורגניזמים שונים הם בעלי אנזימים מיוחדים - חלבונים המזרזים תהליכי פירוק כימיים - שמסוגלים לפרק את התאית. במהלך תסיסה, מיקרואורגניזמים אלה - בעיקר פטריות וחיידקים - ממירים את הסוכרים בתאית לאתנול, אשר יכול לשמש דלק חלופי. אנחנו עובדים בשיתוף פעולה עם מכוני מחקר בינלאומיים כדי להבין את מנגנון פירוק תאית באמצעות תרכובת של אנזימים הקרויה צלולוזום, שמיוצרת על ידי מיקרואורגניזמים. המחקר שלנו מבקש להבין כיצד נוכל להשתמש ביעילות במנגנון זה לייצור ביו-דלקים. ביתר פירוט, המחקר שלנו מבקש להבין כיצד החיידקים מפרקי התאית מזהים את התאית ואת הסוכרים שעוטפים אותה, וכיצד הם יודעים אילו רכיבים עליהם לייצר לשם תהליך פירוק, ומתי. במסגרת המחקר שלנו גילינו לראשונה מנגנון מדהים המאפשר לחיידקים לחוש בנוכחות התאית ובסוכרים נוספים שמכסים אותה בטבע ואז לשחרר אנזימים המתאימים לסוג הסוכר שאותו צריך לפרק קודם כדי שהתאית תיחשף. סדר העבודה של המערכת וההתקבצות של אנזימים בתוך הצלולוזום מאפשר לחיידקים לפרק את כל סוכרים ובמיוחד את התאית עצמה ביעילות. השתמשנו בשיטות גנטיות, ביוכימיות ומבניות על מנת לאפיין את מרכיבי המערכות הגנטיות של חיידקים שונים שיכולים לפרק תאית. בעזרת ביולוגיה מולקולרית גילינו אילו גנים מעורבים בתהליך. בשיטות ביוכימיות קבענו אילו סוכרים הם "חשים". באמצעות שימוש בקריסטלוגרפיה - שיטה לחקר הסדר האטומי של חומרים - גילינו את המבנים המולקולריים של חלבונים שונים המעורבים בחישת התאית ובחישה של סוכרים נוספים שמכסים אותה. תוצאות המחקר אפשרו לנו לחשוף את סוד הפעולה של מערכת חשובה ומעניינת זו, המהווה בסיס פוטנציאלי עתידי לשיפור תהליכי פירוק תאית ומקורות צמחיים אחרים לייצור ביו-דלקים ולמטרות ביוטכנולוגיות עד להגעה ליעילות התעשייתית הרצויה.