Saccharomyces cerevisiae es la especie de levadura que domina la mayor parte de las fermentaciones enológicas espontáneas, y ha sido la única especie utilizada industrialmente como cultivo iniciador hasta principios de este siglo. Sin embargo, la fermentación del mosto de uva no depende únicamente de esta especie, tanto porque el sustrato de fermentación contiene numerosas especies de levaduras, como por el creciente uso de cultivos iniciadores de levaduras alternativas, en combinación con S. cerevisiae. En este contexto, el estudio de las interacciones entre diferentes especies de levaduras adquiere relevancia biotecnológica y académica. En este trabajo se describen dos aproximaciones metodológicas para la identificación de potenciales mecanismos de interacción entre especies de levaduras. Ambas se basan en la competición entre cepas de S. cerevisiae en presencia o ausencia de otras especies. En la primera de ellas compiten cepas derivadas de S. cerevisiae BY4743 (diploide de laboratorio), cada una de ellas con una deleción en homozigosis de un gen no esencial (colección YKO, con unos 5000 aislados). Cada una de estas cepas contiene además secuencias únicas (barcode) que la diferencian en el conjunto de todas ellas. Se han realizado cultivos de esta colección en presencia o ausencia de Torulaspora delbrueckii, Hanseniaspora uvarum, Lachancea thermotolerans o Metschnikowia pulcherrima. Mediante la secuenciación de los barcodes (BAR-Seq), se ha comparado la composición de cepas de S. cerevisiae tras diez generaciones en cada una de las condiciones. La otra aproximación consiste en el desarrollo de evoluciones experimentales de una cepa enológica de S. cerevisiae frente a T. delbrueckii, H. uvarum, M. pulcherrima o Candida zemplinina. Todos los experimentos se realizan en mosto natural reconstituido hasta alcanzar más de 200 generaciones de evolución. Los experimentos de competición de mutantes apuntan a genes de la ruta de asimilación de sulfato, en concreto los genes (MET3, MET14, MET16, MET5) además de MET17 (necesario para la síntesis de L-cisteína), como genes importantes para la supervivencia en presencia de T. delbrueckii.Por otro lado, al cabo de unas 100 generaciones de evolución experimental se aprecia un incremento de morfologías de colonia en los cultivos en presencia de M. pulcherrima o Candida zemplinina; incluyendo una frecuencia aumentada de mutantes defectivos en respiración (petite). Actualmente seguimos completando los experimentos y analizando resultados.

Este trabajo ha sido financiado por el Gobierno de España a través de la Ayuda PID2022-136815OB-I00 y contrato predoctoral AMM financiados por MCIN/AEI/ 10.13039/501100011033 y por ¿FEDER Una manera de hacer Europa¿, y PRE2020-093420 financiada por MCIN/AEI/ 10.13039/501100011033 y por ¿FSE Invierte en tu futuro¿ (contrato predoctoral de MMO).

Trabajo presentado en Mikrobiogune 2024, celebrado en la Universidad del País Vasco el 10 de diciembre de 2024

Peer reviewed