Hace unos 500 años, la hibridación natural accidental de Saccharomyces cerevisiae , la levadura responsable de cosas como cerveza, vino y pan, y un primo de levadura lejano dio lugar a la cerveza lager.
Hoy, la cerveza de cerveza fría es la bebida alcohólica más consumida del mundo, alimentando una industria con ventas anuales de más de $ 250 mil millones.
Las primeras cervezas dependían de la cruz fortuita de Saccharomyces especies tan evolutivamente diversas como los humanos y los pollos. El resultado, sin embargo, arrojó un producto de enorme valor económico, demostrando el potencial latente de los híbridos de levadura entre especies. En la naturaleza, las probabilidades de un evento de hibridación similar son, conservadoramente, uno en unmil millones
Ahora, gracias a un nuevo método para hacer híbridos de levadura entre especies en el laboratorio, los fabricantes de cerveza, vino, biocombustibles y otros productos que dependen de las levaduras pronto podrán tener muchas más cepas del microorganismo para trabajar.
"Podemos lograr híbridos a tasas de una en mil células", señala William Alexander, asociado de investigación postdoctoral de la Universidad de Wisconsin-Madison y autor principal de un artículo que describe el nuevo método en un número especial de biología sintética de la revista Genética y biología fúngica . "Es mucho más eficiente que la naturaleza"
Existen cientos de especies conocidas de levaduras y ocupan casi todos los nichos ecológicos imaginables en todo el mundo. Son esenciales para el proceso de fermentación, donde los microbios convierten los azúcares en alcohol y dióxido de carbono. Las levaduras se usan ampliamente para no solo hacer cerveza,vino y pan, pero también sidra, whisky, queso, yogur, salsa de soja y una variedad de otros alimentos y bebidas fermentados. En la industria, las levaduras se utilizan para producir biocombustibles y para producir enzimas, sabores y pigmentos e incluso medicamentos como la insulina humana.
La capacidad de producir rápida y eficientemente nuevos híbridos entre especies de levadura significa que las industrias que dependen de las levaduras tendrán muchos más organismos con los que experimentar para producir nuevos sabores, mejorar la producción y producir productos completamente nuevos, explica Chris Todd Hittinger, un UW-Madisonprofesor de genética y autor principal del nuevo estudio.
Por ejemplo, el matrimonio feliz de Saccharomyces cerevisiae y su primo lejano Saccharomyces eubayanus , una especie que habita en las agallas de los árboles en la naturaleza, permitió la fermentación a temperatura fría que hizo posible la cerveza lager.
El nuevo método de hibridación de levadura utiliza plásmidos, círculos de ADN que se pueden construir en un organismo para conferir una calidad genética. En el laboratorio, los plásmidos se usan de forma rutinaria para manipular genes en las células. Los genes en los plásmidos facilitan la hibridación de levadura al expresar unproteína de levadura natural que permite que dos especies distintas de levaduras se apareen.
"Las ventajas de la técnica son la velocidad, la eficiencia y la precisión", dice Hittinger, una autoridad mundial en genética de levadura y co-descubridor de la levadura patagónica salvaje que formó el híbrido de cerveza lager ". En una semana, puedegenerar una gran cantidad de híbridos de las dos especies que desee, creando formas nunca antes vistas "
El nuevo estudio describe cuatro nuevos híbridos, uno de los cuales se realizó con una cepa de Saccharomyces eubayanus descubierto cerca de Sheboygan, Wisconsin, después de que Hittinger y sus colegas encontraron por primera vez el progenitor de levadura lager en las regiones alpinas de la Patagonia. El nuevo híbrido se está probando en una nueva receta de cerveza en el Departamento de Ciencia de Alimentos de UW-Madison.
La nueva técnica también puede ayudar a la industria a superar un cuello de botella creativo, ya que muchas cepas industriales de levaduras son estériles, incapaces de producir esporas.
"Si tiene una cepa de cerveza favorita, por ejemplo, debería poder hibridarla fácilmente con una cepa salvaje usando este método", dice Hittinger. "Hay mucho potencial para nuevos sabores y combinaciones".
Finalmente, los plásmidos utilizados para facilitar el proceso de hibridación pueden eliminarse de las nuevas levaduras híbridas, dejando sin cambios los genomas de los dos organismos fusionados.
Además de Alexander y Hittinger, los autores del nuevo estudio incluyen a David Peris, Brandon T. Pfannenstiel, Dana A. Opulente y Meihua Kuang, todos de UW-Madison. El nuevo estudio fue apoyado por subvenciones de la National Science Foundation yel Departamento de Energía a través del Centro de Investigación de Bioenergía de los Grandes Lagos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Terry Devitt. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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