Universitat Rovira i Virgili
Cordero Otero, Ricardo Román
2015-07-22
T 1354-2015
160 p.
Universitat Rovira i Virgili. Departament de Bioquímica i Biotecnologia
La sobre expressió de les hidrofilines STF2 i SIP18 en soques de laboratori, tenen un efecte positiu en la tolerància a la deshidratació i rehidratació. A més, la sobre expressió de SIP18 en quatre soques comercials de llevat industrial mostra el mateix fenotip que les soques de laboratori sense alterar els paràmetres de la fermentació. Aquests resultats ens permeten proposar la sobre expressió de SIP18 com una possible forma de millorar la viabilitat en el llevat sec actiu (LSA) i obtenir així un inòcul d'alta qualitat per les empreses alimentàries. A més es disminuirien els costos d'emmagatzematge i transport. La sobre expressió de la hidrofilina SIP18 "preadapta" les cèl·lules incrementant la capacitat de tolerància a la deshidratació i posterior rehidratació degut tan a l'acumulació intracel·lular de SIP18 com als canvis d'expressió proteica que la sobre expressió de SIP18 comporta. Nosaltres hem mostrat l'expressió diferencial de 45 proteïnes que incrementen la seva abundància i 27 que disminueixen durant l'estrès com a conseqüència de la sobre expressió de SIP18. Algunes d'aquestes proteïnes han estat identificades en el procés d'assecat i rehidratació per primera vegada. Hem identificat altres molècules involucrades en aquest procés d'estrès mitjançant una anàlisi de QTL de dos soques de llevat comercials. Entre els onze gens caracteritzats que van mostrar diferències en la seqüència d'aminoàcids, només la sobre expressió de cinc d'ells mostra un canvi en la viabilitat després de la imposició a l'estrès en els dos contextos genètics analitzats. Aquests resultats mostren que la tolerància a la deshidratació no només depèn de l'activació o inhibició de determinats gens implicats en el procés d'estrès estudiat, sinó també de la seqüència aminoacídica dels al·lels. Els resultats presentats en aquesta tesi doctoral aprofundeixen en el coneixement dels mecanismes moleculars i els metabòlits involucrats en la tolerància a la deshidratació per a la producció adequada de LSA. No obstant això, també serveix com a model per a futures recerques en l'emmagatzematge de teixits en condicions de deshidratació.
La sobre expresión de las hidrofilinas STF2 y SIP18 en cepas de laboratorio, tienen un efecto positivo en la tolerancia a la deshidratación y rehidratación. Además, la sobre expresión de SIP18 en cuatro cepas comerciales de levadura industrial muestra el mismo fenotipo que las cepas de laboratorio sin alterar el proceso fermentativo. Estos resultados nos permiten proponer la sobre expresión de SIP18 como una posible forma de mejorar la viabilidad en la levadura seca activa (LSA) y obtener así un inóculo de alta calidad para las industrías alimentarias. Además se disminuirían los costes de almacenamiento y transporte. La sobre expresión de la hidrofilina SIP18 "preadapta" las células incrementando la capacidad de tolerancia a la deshidratación y posterior rehidratación debido no sólo a la acumulación intracelular de SIP18, sino también a los cambios de expresión proteica que la sobre expresión de SIP18 conlleva. Nosotros hemos mostrado la expresión diferencial de 45 proteínas que incrementan su abundancia y 27 que disminuyen durante el estrés como consecuencia de la sobre expresión de SIP18. Algunas de éstas proteínas han sido identificadas en el proceso de secado y rehidratación por primera vez. Hemos identificado otras moléculas involucradas en este proceso de estrés mediante un análisis de QTL de dos cepas de levadura comerciales. Entre los once genes caracterizados que mostraron diferencias en la secuencia aminopeptídica, sólo la sobre expresión de cinco de ellos muestra un cambio en la viabilidad después de la imposición al estrés en los dos contextos genéticos analizados. Estos resultados muestran que la tolerancia a la deshidratación no sólo depende de la activación o inhibición de determinados genes implicados en el proceso de estrés estudiado, sino también de la secuencia de los alelos. Los resultados presentados en ésta tesis doctoral profundizan en el conocimiento de los mecanismos moleculares y los metabolitos involucrados en la tolerancia a la deshidratación para la producción adecuada de LSA. Sin embargo, también sirve como modelo para futuras investigaciones en el almacenamiento de tejidos en condiciones de deshidratación.
Over expression of STF2 and SIP18 hydrophilin in laboratory has a positive effect on desiccation tolerance. Moreover, over expression of SIP18 in four commercial wine yeast strains produced the same desiccation phenotype as in the laboratory strain without altering fermentative performance. These common results lead us to propose the over expression of SIP18 as a possible way of improving the viability in Active Dried Wine Yeast (ADWY) formulations resulting in savings in transport and storage costs and some extend develope a high-quality inoculum for the food industry. Over-expression of the SIP18 hydrophilin ‘preadapts’ cells by increasing their capacity to overcome and enhance dehydration and rehydration stress. This cell preadaptation is due both to SIP18 accumulation and to changes in the expression of the membrane’s proteomic profile as a consequence of SIP18 accumulation. We shown that 45 proteins increased in numbers after stress imposition and 27 were found to be down regulated, some of which were identified for the first time in this study. Other molecules playin a leading role in enhancing dehydration tolerance were identified using QTL analysis in two commercial wine yeast strains. Characterization of genes with sequence changes between alleles showed that only over expression of five out of eleven genes had different viability for both genetic backgrounds. These results led us to suggest that dehydration tolerance is not gene induced but rather depends on the specific amino acid sequence of each allele in conjunction with other genes activating or inhibiting their function. The results present in this doctoral thesis not only deepen our understanding of the molecular mechanisms and metabolites involved in desiccation tolerance for the production of ADWY, but also serve as a model for future research in tissue storage without the need for a hydric solution.
Anhidrobiosis; Saccharomyces cerevisiae; SIP18
577 - Material bases of life. Biochemistry. Molecular biology. Biophysics; 579 - Microbiology; 663/664 - Food and nutrition. Enology. Oils. Fat
ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
