sábado, 19 de septiembre de 2020
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Analizan la distribución y diversidad global de más de 200 genomas de la levadura salvaje patagónica, EUBY®

Un estudio del que participaron investigadores del CONICET logra predecir los climas adecuados para el crecimiento de Saccharomyces eubayanus, y podría dar pistas sobre la evolución humana.

En el año 2011, en una investigación del Instituto Andino Patagónico de Tecnologías Biológicas y Geoambientales (IPATEC, CONICET-UNComahue), liderada por el investigador principal del CONICET Diego Libkind, se había presentado el hallazgo de la levadura Saccharomyces eubayanus, -la madre de la levadura híbrida que se utiliza en la producción de más del 90 por ciento de la cerveza mundial, cerveza Lager-. Desde allí, comenzaron numerosos trabajos sobre su aplicación industrial y artesanal, y la distribución geográfica de sus distintas poblaciones genéticas.

Analizan más de 200 genomas de levadura Euby. Foto Gentileza investigadores.

 

En esta nueva publicación, junto a investigadores de España y los Estados Unidos, presentaron el análisis a nivel genómico, fisiológico y geográfico de más de 200 cepas de la especie. Los resultados fueron publicados en la revista Plos Genetics.

Esta levadura, re-bautizada por CONICET en su versión comercial como EUBY®, fue fue aislada por primera vez en bosques de la ciudad de Bariloche, en la provincia de Río Negro, y más tarde se halló en los Estados Unidos, Nueva Zelanda, y China, en poblaciones más reducidas, y en la Patagonia chilena.

Julieta Burini, becaria doctoral y Diego Libkind, investigador principal. Foto: Gentileza investigadores.

 

S. eubayanus muestra una amplia distribución mundial y consta de dos poblaciones principales que se estructuran en seis subpoblaciones, cuatro de estas se encuentran exclusivamente en la región patagónica de América del Sur; una se encuentra predominantemente en la Patagonia y escasamente en Oceanía y América del Norte; y la última es específica de la para la ecozona holártica -la zona ecográfica del hemisferio Norte-”, detallan los investigadores en la publicación.

“Una de las incógnitas más grandes es porque esta levadura no está presente en Europa, lugar donde se originó la Cerveza Lager, por lo que el trabajo permitió determinar que regiones del mundo serían climáticamente aptas para la levadura. Los modelos biogeográficos desarrollados indican que hay varias regiones en Europa que serían adecuadas climáticamente para que S. eubayanus esté presente, que no la encontremos puede explicarse de varias formas: que su hábitat específico (especie de árbol al que está asociado) no exista más, o que haya sido reemplazada en su hábitat por otras levaduras semejantes, o que nunca estuvo, por ejemplo”, explica por su parte Libkind.

Se refuerza aún más la teoría de que S. eubayanus se trata de una especie autóctona debido a la mayor abundancia y diversidad genética que presenta en la Patagonia noroccidental, en Bariloche y alrededores, explica el investigador, “donde algunas locaciones contienen más diversidad que en el resto del mundo en su conjunto. La estructura genética y distribución poblacional de S. eubayanus en la Patagonia Argentina se puede explicar mirando la de los árboles donde habita -especies endémicas de Nothofagus-. Eso no se ha visto en ningún otro lugar del mundo, no solo con esta levadura sino con ningún microorganismo; esta levadura es nativa”.

Julieta Burini, becaria doctoral y Andrea Trochine, investigadora adjunta. IPATEC. Gentileza investigadores.

 

Otra arista del presente trabajo, surge de la posibilidad de trazar un paralelismo entre la evolución humana, explica el científico, ya que “la historia de migraciones, hibridaciones e intercambios genéticos de S. eubayanus, que le permitió colonizar nuevos territorios desde Patagonia, se pueden relacionar con la evolución de la especie humana donde también las introgresiones genéticas con especies ancestrales fueron fundamentales para la obtención de características adaptativas que les permitieron salir de África y colonizar el resto del mundo”.  “La exploración de levaduras salvajes puede darte muchas sorpresas, y sin duda que el estudio de un microorganismo, en particular una levadura argentina, contribuya aunque sea un poco a entender la evolución humana es inédito”, agrega.

El trabajo también concluye que estos recursos biológicos estudiados se pueden utilizar tanto para desarrollar nuevas aplicaciones de elaboración de cerveza como para iluminar nuestra comprensión de la dinámica de la evolución de los microorganismos en la naturaleza.

Estas conclusiones también se abordaron, en un reciente trabajo de revisión liderado por Libkind, en una publicación en la revista FEMS Yeast Research, en la que se resalta la importancia de estudiar a nivel genómico levaduras menos convencionales, y dan ejemplos de las potenciales aplicaciones biotecnológicas. “Existen miles de levaduras ahí afuera, y solo se estudian en profundidad unas pocas, Como grupo siempre nos dedicamos a levaduras no convencionales, a pesar más de que es más dificultoso en términos de tiempo energía y recursos pero cuando se encuentran levaduras como EUBY®, todo vale la pena”.

Referencia bibliográfica:

-Langdon QK, Peris D, Eizaguirre JI, Opulente DA, Buh KV, Sylvester K, et al. (2020) Postglacial migration shaped the genomic diversity and global distribution of the wild ancestor of lager-brewing hybrids. PLoS Genet 16(4): e1008680. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008680

-D Libkind, D Peris, F A Cubillos, J L Steenwyk, D A Opulente, Q K Langdon, A Rokas, C T Hittinger, Into the wild: new yeast genomes from natural environments and new tools for their analysis, FEMS Yeast Research, Volume 20, Issue 2, March 2020, foaa008, https://doi.org/10.1093/femsyr/foaa008

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