Mecanismos moleculares y bioquímicos implicados en la adaptación de saccharomyces cerevisaiae a las bajas temperaturas de fermentación

Abstract

Las bajas temperaturas (10-15ºC) son usadas durante la fermentación de vinos blancos y rosados para favorecer la producción y retención de aromas volátiles. Sin embargo, las bajas temperaturas pueden afectar a las levaduras tanto en su crecimiento como a su velocidad de fermentación, provocando problemas de fermentaciones lentas o paradas. En este trabajo se seleccionaron diez genes (CSF1, HSP12, HSP26, HSP104, LTE1, LOT2, NSR1, TCP1, TIP1 y TIR2) para su análisis transcriptómico, fisiológico y dosis génica. Todos ellos han sido descritos como esenciales a bajas temperaturas, pero únicamente dos de ellos (HSP104 y CSF1) presentaron una regulación específica por frío. La sobre-expresión de estos mismos genes, junto con TIP1 y TIR2, provocaba un adelanto en el inicio de la fermentación debido a fases de latencias más cortas, especialmente marcadas durante las fermentaciones a 13 ºC. La modificación génica de estos genes en levaduras industriales puede mejorar en un futuro su capacidad de crecimiento y de fermentación a baja temperatura.

Low temperatures (10-15ºC) are used in wine fermentations to enhance both production and better maintenance of volatile flavours. Thus, white and rosé wines with greater aromatic complexity should be produced at low temperatures. However, temperature affects both the yeast growth and the fermentation rate, therefore low temperatures produce longer and sluggish fermentations. In the present study, we have selected ten genes (CSF1, HSP12, HSP26, HSP104, LTE1, LOT2, NSR1, TCP1, TIP1 y TIR2) for a further transcriptomic, physiological and gene dosage analysis. All of them have been described as essential genes at low temperature, but we find that only two of them (HSP104 y CSF1) are regulated specifically by cold. Furthermore, the overexpression of these two genes and TIP1 and TIR2 decreased the early stage of fermentation, overall at 13ºC. We have determined the importance of those genes at low temperature fermentation.