Herramientas genómicas de Saccharomyces cerevisiae aplicadas a la mejora de los procesos enológicos

Resumen

La Biotecnología Enológica es un campo en constante evolución, tanto por el desarrollo de nuevas cepas de bacterias y levaduras de uso enológico, procedimientos de mejora de las cepas existentes, o herramientas enzimáticas para modular la composición final de los vinos; como por la incorporación de nuevos métodos de Biología Molecular que permiten avanzar en nuestra comprensión de la fisiología y la genética de los microorganismos de uso enológico. En este contexto, destaca en los últimos años la incorporación de la tecnología de microarrays de DNA para el análisis de la expresión génica (transcriptómica) de Saccharomyces cerevisiae a lo largo de la fermentación alcohólica. Los estudios de este tipo han permitido tener actualmente una imagen bastante completa de los procesos que son importantes en la célula de levadura para su adaptación a las diferentes fases del proceso, complementando numerosos conocimientos previos obtenidos mediante estudios fisiológicos o genéticos convencionales (no a escala genómica). En esta Tesis Doctoral, se ha planteado la aplicación de metodologías a escala genómica para mejorar nuestra comprensión sobre procesos enológicos de fermentación. Por un lado, se ha planteado el análisis transcriptómico para comprender procesos que hasta ahora no habían sido estudiados por esta metodología, como el efecto fisiológico de la modificación genética en una cepa recombinante; o la adaptación de las levaduras a las condiciones de segunda fermentación durante la elaboración de vinos espumosos. Por otro lado, considerando que el análisis transcriptómico también tiene algunas limitaciones para la identificación de los genes relevantes para el proceso, ya que sólo se detectarán aquellos que presenten un nivel de expresión diferencial, se ha abordado el análisis sistémico de la adaptación de S. cerevisiae al crecimiento en mosto y al crecimiento a bajas temperaturas (propias de determinadas fermentaciones enológicas industriales), mediante la caracterización fenotípica de colecciones a escala genómica de mutantes de deleción de levadura (tanto homozigotos como heterozigotos). Dado que, como se puede apreciar, esta Tesis Doctoral aborda cuestiones relevantes para diversos tipos de fermentaciones enológicas (convencional, espumosos, frío, fermentación con cepas recombinantes), y diversas metodologías de escala genómica (transcriptómica, fenotipado de colecciones de mutantes de deleción de S. cerevisiae), en la introducción se describen aspectos diversos que se han considerado necesarios para facilitar al lector la comprensión de los diferentes capítulos y apartados que comprenden la Tesis.