Descripción general de los métodos experimentales utilizados en este estudio. (A) Determinación a escala de laboratorio del CO2 inhibición por sobrepresión de la producción de éster de acetato (actividad de acetato de isoamilo/alcohol ~AATasa). (B) Apareamiento y cría de segregantes (descendencia) con un rango de CO2 -inhibición de la actividad AATasa, seguida de la selección de un conjunto de segregantes con un perfil de producción de éster de acetato superior. (C) Análisis de secuencia del genoma completo del grupo superior y análisis bioinformático para identificar los QTL responsables del rasgo. (D) Representación esquemática de RHA (a granel) como se usa para identificar el gen causante en QTL 2. (E) Resumen gráfico de las 2 estrategias y diferentes plásmidos usados para el intercambio de alelos MDS3 mediado por CRISPR/Cas9. Crédito:Microbiología ambiental y aplicada (2022). DOI:10.1128/aem.00814-22
Investigadores belgas han mejorado el sabor de la cerveza contemporánea mediante la identificación y la ingeniería de un gen que es responsable de gran parte del sabor de la cerveza y algunas otras bebidas alcohólicas. La investigación aparece en Applied and Environmental Microbiology .
Durante siglos, la cerveza se elaboraba en cubas abiertas y horizontales. Pero en la década de 1970, la industria cambió al uso de recipientes grandes y cerrados, que son mucho más fáciles de llenar, vaciar y limpiar, lo que permite la elaboración de mayores volúmenes y reduce los costos. Sin embargo, estos métodos modernos produjeron cerveza de calidad inferior, debido a una producción de sabor insuficiente.
Durante la fermentación, la levadura convierte el 50 por ciento del azúcar del puré en etanol y el otro 50 por ciento en dióxido de carbono. El problema:el dióxido de carbono presuriza estos recipientes cerrados, amortiguando el sabor.
Johan Thevelein, Ph.D., profesor emérito de Biología Celular Molecular en la Universidad Katholieke, y su equipo habían sido pioneros en tecnología para identificar genes responsables de características comercialmente importantes en la levadura. Aplicaron esta tecnología para identificar los genes responsables del sabor de la cerveza, analizando un gran número de cepas de levadura para evaluar cuál conservaba mejor el sabor bajo presión.
Se enfocaron en un gen para un sabor a plátano "porque es uno de los sabores más importantes presentes en la cerveza, así como en otras bebidas alcohólicas", dijo Thevelein, quien también es fundador de NovelYeast, que colabora con otras compañías en biotecnología industrial.
"Para nuestra sorpresa, identificamos una sola mutación en el gen MDS3, que codifica un regulador aparentemente involucrado en la producción de acetato de isoamilo, la fuente del sabor a plátano que fue responsable de la mayor parte de la tolerancia a la presión en esta cepa de levadura específica ", dijo Thevelein.
Thevelein y sus compañeros de trabajo luego utilizaron CRISPR/Cas9, una tecnología de edición de genes, para diseñar esta mutación en otras cepas cerveceras, lo que de manera similar mejoró su tolerancia a la presión del dióxido de carbono, lo que permitió un sabor completo. "Eso demostró la relevancia científica de nuestros hallazgos y su potencial comercial", dijo Thevelein.
"La mutación es la primera idea para comprender el mecanismo por el cual la presión alta del dióxido de carbono puede comprometer la producción del sabor de la cerveza", dijo Thevelein, quien señaló que la proteína MDS3 es probablemente un componente de una vía reguladora importante que puede desempeñar un papel en el dióxido de carbono. inhibición de la producción de sabor a banana, agregando, "cómo lo hace no está claro".
La tecnología también ha tenido éxito en la identificación de elementos genéticos importantes para la producción de sabor a rosa por la levadura en las bebidas alcohólicas, así como otros rasgos comercialmente importantes, como la producción de glicerol y la termotolerancia. Investigadores identifican los genes de levadura detrás de los sabores a rosas y miel en la cerveza y el vino
