Obtención de mutantes con capacidad reducida para la producción de etanol mediante deleciones parciales del extremo N-terminal del gen PDC2 de Saccharomyces cerevisiae

CUELLO R.A.; FLORES MONTERO K.J.; MERCADO L.; COMBINA M.; CIKLIC I.

San Juan

Simposio; II Simposio Argentino de Viticultura y Enología; 2014

INTA, COVIAR, OIV, otros

El calentamiento global unido a las prácticas vitivinícolas actuales de la cosecha tardía de uvas, han contribuido a la tendencia actual de obtener vinos con elevada concentración de etanol, esto genera complicaciones con el mercado de exportación considerando la creciente demanda de vinos más ligeros. Saccharomyces cerevisiae es el microorganismo que lleva a cabo la fermentación alcohólica. El interés que despierta esta levadura en el campo de la biotecnología enológica, reside en la facilidad con la cual se la puede manipular genéticamente para la obtención de mutantes con propiedades mejoradas de aplicación en procesos fermentativos. El presente trabajo apunta a la obtención de una cepa mutante de Saccharomyces cerevisiae con una leve reducción en la capacidad de producir etanol pero con un moderado impacto sobre el metabolismo. Para ello, se han diseñado dos mutaciones estratégicas en el extremo N-terminal del gen PDC2, el cual codifica para un factor de trasncripción que regula la disponibilidad de la enzima piruvato decarboxilasa en la levadura. Así, se espera obtener una variante del factor de transcripción Pdc2p cuya actividad regulatoria positiva se encuentre disminuida, lo que conlleva a una disminución de la actividad enzimática y la consecuente reducción de la producción de etanol. Mediante recombinación homóloga del cassette de resistencia KanMX y la incorporación de un stop codon, ya se realizaron las dos deleciones planificadas en el extremo N-terminal de PDC2, obteniéndose dos proteínas truncadas con 344 (pdc2Δ344) y 519 (pdc2Δ519) aminoácidos menos que la secuencia completa de 925. En el caso de pdc2Δ344 se mantienen intactos tanto el sitio de unión de ADN como el sitio de transactivación, mientras que para pdc2Δ519 solo se conserva el sitio de unión a ADN. Aunque es sabido que el sitio de unión a ADN por si solo mantiene alguna actividad de unión proteína-ADN, tratándose de deleciones extensas, ambas mutaciones pueden presentar fenotipos severos. Por esa razón, se evaluará el efecto de las mutaciones en homocigosis y también en heterocigosis. En este último caso puede presentarse una competencia por la unión al ADN blanco entre el factor de trasncripción tipo salvaje y el mutante, dando lugar a un fenotipo intermedio más moderado. Actualmente se están diseccionando esporas derivadas de ambas mutaciones para obtener los respectivos homocigotas. La capacidad de producir etanol de las cepas mutantes se evaluará en fermentaciones a escala de laboratorio, determinándose otros parámetros críticos como la producción de ácido acético, glicerol y azucares residuales