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Saccharomyces eubayanus

Saccharomyces eubayanus , un tipo de levadura criotolerante (tolerante al frío) , es muy probablemente el padre de la levadura cervecera, Saccharomyces pastorianus . [1] [2] [3]

Lager es un tipo de cerveza creada a partir de cebada malteada y fermentada a bajas temperaturas, originaria de Baviera. S. eubayanus fue descubierto por primera vez en la Patagonia , siendo posiblemente un ejemplo de intercambio colombino , [4] [5] y es capaz de fermentar glucosa, junto con el disacárido maltosa a temperaturas reducidas.

Historia

Con la aparición de la cerveza lager en el siglo XV, se consideró que S. eubayanus era el progenitor de S. pastorianus junto con S. cerevisiae . [1] Desde 1985, el ancestro no cerevisiae ha sido objeto de polémico debate entre S. eubayanus y S. bayanus , que "no se encuentra fuera del entorno cervecero". [1] Tras el descubrimiento de S. eubayanus en Argentina en 2011 y el consiguiente análisis del genoma, se descubrió que S. eubayanus era 99% genéticamente idéntico a S. pastorianus y S. bayanus fue descartado como un ancestro. [1]

Descrito por primera vez en 2011, S. eubayanus fue descubierto en la Patagonia Norte, asociado ecológicamente con Nothofagus spp. (hayedos del sur) y los hongos biotróficos parásitos Cyttaria spp. [1] [2] Con descubrimientos en otras partes del mundo poco después en el este de Asia, los orígenes sudamericanos de S. eubayanus han sido cuestionados por evidencia genómica y filogenética que sugiere un origen tibetano. [6] Los defensores de esta teoría argumentan que "se corresponde mejor con la geografía y la historia del comercio mundial" dado el puente terrestre euroasiático. [6] Desde entonces, los análisis genómicos de cepas de América del Sur han mostrado una diversidad genética reducida, lo que sugiere un punto de radiación biogeográfica de la Patagonia. [1]

En 2022, un equipo de investigadores de la University College Dublin aisló Saccharomyces eubayanus de muestras de suelo en Irlanda. [7] Se pueden esperar más aislamientos en diferentes lugares de Europa.

Filogenéticamente, S. eubayanus es basal en el género Saccharomyces y, bien adaptada al ambiente más frío de los bosques de Nothofagus , se sugiere que las especies de Saccharomyces con termotolerancia sean rasgos derivados. [1]

Genómica

Los análisis genómicos poblacionales han identificado dos poblaciones principales de S. eubayanus ubicadas en la Patagonia, Patagonia A y Patagonia B/Holarctic. [1] "Estos son los parientes silvestres más cercanos conocidos de las levaduras Lager", comparando subgenomas, las cepas silvestres son 99,82% y 99,72% idénticas respectivamente. [1]

Las levaduras Lager constan de dos linajes distintos, que se dice que se hibridaron a partir de eventos independientes hace 1000 años. [8] [9] El tipo uno, llamado Saaz, contiene cepas alotriploides con una copia del genoma de S. cerevisiae y dos copias del genoma de S. eubayanus . El segundo tipo, Frohberg, alberga cepas alotetraploides con una copia del genoma diploide completo de S. cerevisiae y S. eubayanus . [8] Las cepas Saaz, que son más similares fisiológicamente a su progenitor S. eubayanus , son mucho más eficientes para crecer en bajas temperaturas, lo que refleja las propiedades criotolerantes de S. eubayanus . [10] Se dice que S. eubayanus proporciona la genética de fermentación baja y temperatura fría que distingue a esta ssp. del pariente superior de elaboración de cerveza y pan S. cerevisiae .

Un ensamblaje de novo del genoma de S. eubayanus produjo 5.515 genes codificadores de proteínas, 4.993 de los cuales eran ortólogos 1:1 inequívocos de S. cerevisiae y S. uvarum . [8]

Usos

En 2015, una hibridación interespecífica de S. cerevisiae y S. eubayanus logró crear nuevas levaduras cerveceras. [11] Sin embargo, los genomas híbridos pueden provocar inestabilidad genética en usos industriales. [12]

En 2016, S. eubayanus se utilizó para elaborar cerveza lager. [13] [14] [15]

Referencias

  1. ^ abcdefghi . Sampaio JP (septiembre de 2018). "Perfil microbio: Saccharomyces eubayanus, el eslabón perdido de las levaduras de cerveza lager". Microbiología . 164 (9): 1069-1071. doi : 10.1099/mic.0.000677. PMC  6230766 . PMID  30175956.
  2. ^ ab Welsh J (22 de agosto de 2011). "'Levadura cervecera desaparecida descubierta en la Patagonia ". Livescience.com . Consultado el 23 de agosto de 2011 .
  3. ^ Kaiser T. "La misteriosa levadura de Lager descubierta en Argentina". Dailytech.com . Consultado el 23 de agosto de 2011 .
  4. ^ Morrison D (7 de mayo de 2014). "Cerveza lager y redes filogenéticas" . Consultado el 29 de octubre de 2014 .
  5. ^ Libkind D, Hittinger CT, Valério E, Gonçalves C, Dover J, Johnston M, et al. (Agosto de 2011). "Domesticación de microbios e identificación del stock genético silvestre de levadura de cerveza". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 108 (35): 14539–14544. doi : 10.1073/pnas.1105430108 . PMC 3167505 . PMID  21873232. 
  6. ^ ab Bing J, Han PJ, Liu WQ, Wang QM, Bai FY (mayo de 2014). "Evidencia del origen de la levadura de cerveza lager en el Lejano Oriente asiático". Biología actual . 24 (10): R380–R381. doi : 10.1016/j.cub.2014.04.031 . PMID  24845661.
  7. ^ Bergin SA, Allen S, Hession C, Ó Cinnéide E, Ryan A, Byrne KP, et al. (7 de diciembre de 2022). "Identificación de aislados europeos del padre de la levadura lager Saccharomyces eubayanus". Investigación de levaduras FEMS . 22 (1): foac053. doi :10.1093/femsyr/foac053. PMC 9726447 . PMID  36473696. 
  8. ^ abc Baker E, Wang B, Bellora N, Peris D, Hulfachor AB, Koshalek JA, et al. (noviembre de 2015). "La secuencia del genoma de Saccharomyces eubayanus y la domesticación de levaduras cerveceras". Biología Molecular y Evolución . 32 (11): 2818–2831. doi :10.1093/molbev/msv168. PMC 4651232 . PMID  26269586. 
  9. ^ Dunn B, Sherlock G (octubre de 2008). "Reconstrucción de los orígenes del genoma y evolución de la levadura lager híbrida Saccharomyces pastorianus". Investigación del genoma . 18 (10): 1610-1623. doi :10.1101/gr.076075.108. PMC 2556262 . PMID  18787083. 
  10. ^ Gibson BR, Storgårds E, Krogerus K, Vidgren V (julio de 2013). "Fisiología comparada y rendimiento de fermentación de cepas de levadura lager Saaz y Frohberg y la especie parental Saccharomyces eubayanus". Levadura . 30 (7): 255–266. doi : 10.1002/sí.2960. PMID  23695993. S2CID  20823741.
  11. ^ Krogerus K, Magalhães F, Vidgren V, Gibson B (mayo de 2015). "Nuevas cepas de levadura lager generadas por hibridación interespecífica". Revista de Microbiología y Biotecnología Industrial . 42 (5): 769–778. doi :10.1007/s10295-015-1597-6. PMC 4412690 . PMID  25682107. 
  12. ^ Gorter de Vries AR, Voskamp MA, van Aalst AC, Kristensen LH, Jansen L, van den Broek M, et al. (29-03-2019). "Evolución de laboratorio de un híbrido de Saccharomyces cerevisiae × S. eubayanus en condiciones simuladas de elaboración de cerveza". Fronteras en genética . 10 : 242. doi : 10.3389/fgene.2019.00242 . PMC 6455053 . PMID  31001314. 
  13. ^ Revisión de Heineken H41, en: Shanty Brewery
  14. ^ La cervecera Heineken compró al CONICET la patente de una levadura patagónica ("La cervecera Heineken compró la patente de una levadura patagónica al CONICET."), en: Info blanco sobre negro, Argentinia.
  15. ^ HEINEKEN presenta H41 'Wild Lager', por Heineken, 6 de abril de 2017. WebArchive al 26 de octubre de 2020