Profesor molekularne genetike na Univerzi v Novi Gorici in na Univerzi v Lundu o vinskih kvasovkah, ki nam razkrivajo prazgodovinski mikrobni svet

Pomislite kdaj ob kozarcu vina ali piva zakaj in kako so se kvasovke »naučile« narediti tako vrhunska živila?

Kvasovke so enocelične glive in doslej je bilo opisanih več kot 1.500 različnih vrst. Med njimi so pomembni industrijski organizmi, patogeni in laboratorijski modelni organizmi, ki nam pomagajo razumeti, kako deluje evkariontska celica. Ena najbolj znanih sposobnosti pekovske kvasovke Saccharomyces cerevisiae je fermentacija sladkorja do spojin z dvema ogljikoma, zlasti etanola, ne da bi ga pri tem popolnoma oksidirala do ogljikovega dioksida. Ta fermentacijska sposobnost je bistvenega pomena za proizvodnjo vina, piva in še mnogih drugih alkoholnih pijač. Zakaj kvasovke Saccharomyces počnejo to in kakšne so bile gonilne sile med evolucijo tega fenomena?

Skupina znanstvenikov iz Univerze v Lundu že več let poskuša rekonstruirati evolucijsko zgodovino alkoholnih fermentacij. V njihovem zadnjem znanstvenem delu, ki je objavljeno v reviji Nature Communications, so primerjali dve vinski kvasovki, S. cerevisiae in Dekkera bruxellensis, ki v naravi pogosto zasedata podobno nišo, recimo v vinskih kleteh in sodih. Ti dve preučevani kvasovki nista med seboj ozko sorodni, njuni liniji sta se namreč ločili pred več kot 200 milijoni let, približno takrat, ko so se ribe odcepile od ostalih vretenčarjev. Sta pa bili obe kvasovki pred približno 100 - 150 milijoni let izpostavljeni zelo podobnim okoljskim dejavnikom in sicer pojavu modernih sadežev, ki vsebujejo večje količine sladkorjev, ter tekmovanju z drugimi »sladkosnedimi« mikrobi. Obe liniji sta neodvisno in vzporedno razvili sposobnost, da kopičita alkohol, a hkrati sta tolerantni na visoke koncentracije alkohola. Kvasovki uporabljata ti dve sposobnosti kot orožje za nadvlado nad drugimi mikrobi, ki so zelo občutljivi na alkohol. Presenetljivo, obe kvasovki sta razvili in uporabljata enako molekularno orodje za regulacijo vzorca izražanja na stotine genov, ki sodelujejo pri razgradnji sladkorja in tvorbi alkohola.

Novopridobljeni rezultati bodo pomagali rekonstruirati izvirno okolje in evolucijske trende, ki so se dogajali znotraj mikrobne združbe v daljni preteklosti. Poleg tega lahko uporabimo pridobljeno znanje za razvoj novih sevov kvasovk, ki bodo koristne za fermentacijo vina in piva ter za proizvodnjo biogoriv.

Celotna vsebina raziskave je dosegljiva na: http://www.nature.com/ncomms/journal/v2/n5/full/ncomms1305.html