Identificación de variantes genéticas en Saccharomyces cerevisiae responsables de la adaptación a medios deficientes en nitrógeno

E. Acuña 1, L. Fundora1, C. Bastías1, E. Kessi-Pérez1, C. Martínez1

1Universidad de Santiago de Chile

eric.acuna@usach.cl

Resumen:

El contenido de nitrógeno en el mosto es importante en el proceso de elaboración del vino, siendo el enlentecimiento y las paradas de fermentación algunos de los principales problemas provocados por deficientes niveles de este compuesto en el mosto.  A nivel industrial, este problema es solucionado mediante la adición de sales de amonio, sin embargo, exceso de este compuesto produce metabolitos indeseados y potencialmente cancerígenos. La necesidad de añadir nitrógeno al mosto para una adecuada fermentación demuestra que las cepas industriales de esta levadura no están adaptadas a condiciones deficientes de contenido de nitrógeno en uva. Se ha determinado experimentalmente que alelos provenientes de cepas silvestres se encuentran mayormente expresados que alelos de origen vínico en medios con bajo contenido de nitrógeno, pudiendo ser las cepas silvestres un reservorio de alelos favorables para la utilización de nitrógeno en condiciones deficientes de nitrógeno.

De esta forma, el objetivo de este trabajo fue identificar alelos provenientes de cepas silvestres asociados con la adaptación a condiciones de fermentación en mostos con bajo contenido de nitrógeno. Para ello, se utilizó una población de 1011 cepas de S. cerevisiae, las cuales fueron fenotipificadas en medios con contenido de nitrógeno deficiente y no deficiente, obteniendo distintos parámetros cinéticos de crecimiento. El fenotipo obtenido fue correlacionado estadísticamente con el genotipo mediante un estudio de asociación de genoma completo (GWAS). Los resultados muestran que las cepas silvestres presentaron menor eficiencia y velocidad máxima de crecimiento que las cepas domesticadas en medios deficientes en nitrógeno, así como una fase de latencia menor, lo que sugiere que las cepas silvestres presentan un proceso de adaptación diferente al de las levaduras domesticadas. Por su parte, resultados del análisis GWAS un gran número de modificaciones genéticas que podrían dar cuenta de los genes relacionados a procesos de adaptación de cepas S. cerevisiae a bajos contenidos de nitrógeno. Todos estos resultados confirman que las cepas silvestres serían un reservorio de alelos útiles para programas de mejora genética de la fermentación vínica.

Palabras clave: Elaboración de vinos, Saccharomyces cerevisiae, levaduras silvestres, consumo de nitrógeno, GWAS.

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