När Rike Stelkens ska berätta om sin forskning tar hon ibland fram en bit gammal ekbark. Barken har hon plockat i en skogsdunge nära sitt hem i Åkersberga och den gömmer en hel mikrovärld av vildjäst.

– Människor har i tusentals år råkat få med sig jäst från naturen och tagit hem den, ofta utan att veta om det. Sedan har man bakat bröd, bryggt öl och framställt vin med hjälp av mikroorganismer som man inte kan se med blotta ögat, berättar hon.

I dag är Stelkens forskare vid Stockholms universitet och Wallenberg Academy Fellow. Hennes forskning kretsar kring jäst i alla dess vilda former. Jäst är inte bara det pulver man köper i matbutiken för att baka bullar. Det finns vilda varianter runtom i naturen och de kan ibland ha spännande egenskaper.

Stelkens har i flera år forskat på hybridisering – hur korsningar mellan olika jästarter kan ge nya varianter med oväntade förmågor. Nu vill hon dessutom använda jäst för att bättre förstå klimatförändringar.

– Idén är att använda jäst som en modell för klimatforskning, säger hon.

Insamling i hela världen

Rike Stelkens samlar in vildjäst från olika delar av världen. Målet är att förstå hur mikroorganismer reagerar när temperaturen förändras, och om anpassningarna liknar varandra på olika platser.

Genom att titta på vildjäst i allt från svala och fuktiga skogar i norra Sverige till varma och torrare trakter i Sydamerika och Europa vill forskarna se om evolutionen tar samma riktning, eller om den blir annorlunda beroende på art och geografi.

Om jäststammar utvecklar samma genetiska förändringar för att anpassa sig är det ett tecken på parallell evolution. Om de använder helt olika lösningar är det ett tecken på att evolutionen kan ta flera vägar.

– Vi vill studera mönster för att se likheter och olikheter, men också vilken evolutionär potential som finns hos vildjäst. Det är viktigt för att kunna göra förutsägelser om jästpopulationer kan anpassa sig till en framtida klimatförändring.

Kikar in i framtiden

Ett angreppssätt kallas experimentell evolution. Fördelen med att använda jäst som modell är att den kan användas som ett titthål in i framtiden. I laboratoriet kan man på kort tid odla jästpopulationer i hundratals generationer samtidigt som man gradvis höjer temperaturen.

– I stället för att titta bakåt och studera utdöda arter i fossil kan vi i labbet se hur jäst utvecklas i realtid när vi höjer temperaturen steg för steg. Då kan vi undersöka vad som händer i deras gener och hur de överlever eller dör ut när det blir allt varmare, förklarar Stelkens.

I projektet ingår ekosystem som inte är särskilt utforskade. Ett exempel är Chile med sin avlånga yta och unika skogar. Här finns miljöer som påminner om de i Europa, men ändå med helt andra arter och klimatförhållanden.

Det är fantastiskt att samarbeta med forskare i Chile. Vi får ett globalt perspektiv och det stärker också intresset för att bevara skogar och ekosystem som annars inte är så uppmärksammade.

Genom att jämföra ekosystemen kan forskarna även ta fram ny kunskap om den biologiska mångfalden.

Risk för sjukdomar

En del av forskningen går ut på att söka kunskap om risken för nya sjukdomar. Med stigande globala temperaturer misstänker en del forskare att fler mikroorganismer kommer att anpassa sig till värme och därmed få lättare att överleva hos värddjur.

De flesta jäststammar är helt ofarliga, men vissa kan bli patogena, särskilt om individen redan är sjuk eller har nedsatt immunförsvar.

Stelkens och hennes kollegor undersöker detta genom att spruta in jäst i larver. Dör larverna snabbt tyder det på högre patogenicitet. Sedan analyserar man jästens gener för att förstå vilka förändringar som krävs för att jästen ska kunna orsaka en infektion. Matematiker vid Stockholms universitet hjälper till med att analysera den enorma datamängden.

Vildjäst för öl och bröd

Forskningen om jäst har också spännande industriella tillämpningar. Nyligen korsade Rike Stelkens laboratorium en vildjäst från Chile med en vanlig kommersiell öljäst. Resultatet blev en ny jäststam för att brygga lageröl med en annorlunda smak. Nu har ett samarbete inletts med bryggeriet Nils Oscar och Jästbolaget, vilket också har fått internationell uppmärksamhet.

– Plötsligt hörde stora tidningar och tv-kanaler av sig. De tycker att det är häftigt att en jäst från en skog i Patagonien kan användas för att ge ny smak på öl.

I framtiden kan det bli aktuellt att ta fram fler specialgjorda jäststammar till bagerier och bryggerier.

– Jag trodde aldrig att jag skulle jobba med något så här tillämpat. Men det är fantastiskt att se hur vår grundforskning kan vara relevant för både industrin och miljön, säger Stelkens.

Oftast jobbar hon framför datorn eller i labbet, men hon tycker fortfarande att det är spännande att ibland gå ut i skogen. Hon och hennes kollegor hämtar prover, odlar fram jäst och ser vad de hittar.

För Stelkens är det viktigt att forskningen skapar nya möjligheter. Kanske kommer den lilla barkbiten en dag att inspirera till nya ölsorter – eller bidra till att forskare världen över lär sig mer om hur man kan värna den biologiska mångfalden i ett varmare klimat.

Text Nils Johan Tjärnlund
Bild Magnus Bergström