El gen de Saccharomyces cerevisiae ICY1 afecta el consumo de nitrógeno durante la fermentación alcohólica
Páginas: 20 (4770 palabras)
Publicado: 9 de octubre de 2014
El gen de Saccharomyces cerevisiae ICY1 afecta el consumo de nitrógeno durante la fermentación alcohólica
Antecedentes: Saccharomyces cerevisiae es el microorganismo principal responsable de la fermentación alcohólica. En este proceso, el consumo de nitrógeno es de gran importancia ya que se encuentra en cantidades limitantes y su deficiencia produce fermentaciones lentas y / o pegadosgenerando grandes pérdidas económicas en la industria vinícola. En un trabajo previo se compararon los perfiles de transcripción entre cepas genéticamente relacionadas con las diferencias en el consumo de nitrógeno, la detección de genes con expresión diferencial que podría estar asociado a las diferencias en los niveles de nitrógeno consumido. Uno de los genes identificados fue ICY1. Con el objetivo deconfirmar esta observación, en el presente trabajo se evaluó el consumo de amonio durante la fermentación de cepas que han eliminado o sobre expresado este gen.
Resultados: Nuestros resultados confirman el efecto de ICY1 en la absorción de nitrógeno mediante la evaluación de su expresión en las levaduras del vino durante las primeras etapas de la fermentación a baja (MS60) y normal (MS300) denitrógeno asimilable. Nuestros resultados muestran que los niveles de mRNA de ICY1 disminuyen cuando la cantidad de nitrógeno asimilable es bajo. Además, se construyeron cepas derivadas de la cepa EC1118 industrial como un mutante nulo en este gen, así como una sobre expresión de ella.
Conclusiones: Nuestros resultados sugieren que la expresión de ICY1 está regulada por la cantidad de nitrógenodisponible en el mosto y está implicado en el consumo de amonio, dado el aumento en el consumo de esta fuente de nitrógeno observado en la cepa mutante nulo.
1. Introducción
La fermentación del vino es un proceso complejo que implica numerosos microorganismos, donde la levadura Saccharomyces cerevisiae es uno de los más importantes y responsable de la fermentación alcohólica. Durante esteproceso, la cantidad de nitrógeno asimilable levadura es limitante [1], que es, en muchos casos, la causa de fermentaciones lentas o estancadas que producen grandes pérdidas económicas en la industria vinícola [2,3,4]. Las principales fuentes de nitrógeno en el mosto son aminoácidos y el ion amonio; ambos compuestos se incorporan en la célula a través de transporte activo por permeasas específicas[5,6,7,8]. Una vez dentro de la célula, estos compuestos se incorporan en el metabolismo del nitrógeno principal, donde los iones de amonio transportados desde el exterior de la célula o de los aminoácidos son asimilados por su incorporación en una molécula de α-cetoglutarato, llevado a cabo por la enzima glutamato deshidrogenasa [5] . Por otro lado, el nitrógeno de los aminoácidos se podríaincorporar al glutamato generación de glutamina por la enzima glutamina sintetasa [5,9,10]. Las diferentes fuentes de nitrógeno disponible en el mosto se consumen en el orden de preferencia con respecto a su capacidad para ser incorporados en themain el metabolismo del nitrógeno [6,11]. El sistema principal de la regulación de genes implicados en el consumo de nitrógeno es el sistema de represióncatabólica de nitrógeno [5], que permite que el consumo de las diferentes fuentes de nitrógeno disponibles a la levadura a ser regulado y es de gran importancia en el consumo de nitrógeno durante la fermentación alcohólica [5 , 12]. Todos estos procesos explican la complejidad del metabolismo del nitrógeno en la levadura y por lo tanto la participación de numerosos genes en este rasgo de gran interésenológico [5,10].
Debido a la importancia del metabolismo del nitrógeno en la fermentación alcohólica, numerosos estudios se han llevado a cabo para identificar los genes implicados en este proceso [13,14,15]. Dentro de este contexto, Jiménez-Martí et al. [16] se describe la expresión de diversos genes como una respuesta de la levadura a la sustitución del mosto con diferentes fuentes de...
Antecedentes: Saccharomyces cerevisiae es el microorganismo principal responsable de la fermentación alcohólica. En este proceso, el consumo de nitrógeno es de gran importancia ya que se encuentra en cantidades limitantes y su deficiencia produce fermentaciones lentas y / o pegadosgenerando grandes pérdidas económicas en la industria vinícola. En un trabajo previo se compararon los perfiles de transcripción entre cepas genéticamente relacionadas con las diferencias en el consumo de nitrógeno, la detección de genes con expresión diferencial que podría estar asociado a las diferencias en los niveles de nitrógeno consumido. Uno de los genes identificados fue ICY1. Con el objetivo deconfirmar esta observación, en el presente trabajo se evaluó el consumo de amonio durante la fermentación de cepas que han eliminado o sobre expresado este gen.
Resultados: Nuestros resultados confirman el efecto de ICY1 en la absorción de nitrógeno mediante la evaluación de su expresión en las levaduras del vino durante las primeras etapas de la fermentación a baja (MS60) y normal (MS300) denitrógeno asimilable. Nuestros resultados muestran que los niveles de mRNA de ICY1 disminuyen cuando la cantidad de nitrógeno asimilable es bajo. Además, se construyeron cepas derivadas de la cepa EC1118 industrial como un mutante nulo en este gen, así como una sobre expresión de ella.
Conclusiones: Nuestros resultados sugieren que la expresión de ICY1 está regulada por la cantidad de nitrógenodisponible en el mosto y está implicado en el consumo de amonio, dado el aumento en el consumo de esta fuente de nitrógeno observado en la cepa mutante nulo.
1. Introducción
La fermentación del vino es un proceso complejo que implica numerosos microorganismos, donde la levadura Saccharomyces cerevisiae es uno de los más importantes y responsable de la fermentación alcohólica. Durante esteproceso, la cantidad de nitrógeno asimilable levadura es limitante [1], que es, en muchos casos, la causa de fermentaciones lentas o estancadas que producen grandes pérdidas económicas en la industria vinícola [2,3,4]. Las principales fuentes de nitrógeno en el mosto son aminoácidos y el ion amonio; ambos compuestos se incorporan en la célula a través de transporte activo por permeasas específicas[5,6,7,8]. Una vez dentro de la célula, estos compuestos se incorporan en el metabolismo del nitrógeno principal, donde los iones de amonio transportados desde el exterior de la célula o de los aminoácidos son asimilados por su incorporación en una molécula de α-cetoglutarato, llevado a cabo por la enzima glutamato deshidrogenasa [5] . Por otro lado, el nitrógeno de los aminoácidos se podríaincorporar al glutamato generación de glutamina por la enzima glutamina sintetasa [5,9,10]. Las diferentes fuentes de nitrógeno disponible en el mosto se consumen en el orden de preferencia con respecto a su capacidad para ser incorporados en themain el metabolismo del nitrógeno [6,11]. El sistema principal de la regulación de genes implicados en el consumo de nitrógeno es el sistema de represióncatabólica de nitrógeno [5], que permite que el consumo de las diferentes fuentes de nitrógeno disponibles a la levadura a ser regulado y es de gran importancia en el consumo de nitrógeno durante la fermentación alcohólica [5 , 12]. Todos estos procesos explican la complejidad del metabolismo del nitrógeno en la levadura y por lo tanto la participación de numerosos genes en este rasgo de gran interésenológico [5,10].
Debido a la importancia del metabolismo del nitrógeno en la fermentación alcohólica, numerosos estudios se han llevado a cabo para identificar los genes implicados en este proceso [13,14,15]. Dentro de este contexto, Jiménez-Martí et al. [16] se describe la expresión de diversos genes como una respuesta de la levadura a la sustitución del mosto con diferentes fuentes de...
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