Identificación de marcadores moleculares para la detección temprana de fermentaciones detenidas asociadas a shock térmico

LERENA, MARÍA CECILIA ; VARGAS TRINIDAD, ANDREA SUSANA ; DEL REAL, JAVIER ALONSO ; ROJO, MARÍA CECILIA; PONSONE, M.L.; TORRES PALAZZOLO, CAROLINA; MERCADO, LAURA; QUEROL, AMPARO; LIJAVETZKY, DIEGO CLAUDIO; COMBINA, MARIANA

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Congreso; XXV Congreso Latinoamericano de Microbiología ? ALAM 2021; 2021

Asociación Latinoamericana de Microbiología

Las levaduras del género Saccharomyces son las responsables de la fermentación alcohólica (FA). Las paradas y enlentecimientos de las FA son un problema recurrente que afecta a la industria vitivinícola. En un estudio previo, se demostró que elevaciones bruscas de temperatura podían producir fermentaciones enlentecidas. Shocks térmicos aplicados 36ºC y 40ºC en etapas tempranas de la FA produjeron enlentecimientos de la fermentación con diferentes intensidades de acuerdo con la temperatura aplicada y la cepa de levadura utilizada. Dos de las cepas de S. cerevisiae evaluadas mostraron diferente termotolerancia al ser sometidas a elevaciones bruscas de temperatura, siendo la cepa SBB11 la más sensible (las fermentaciones se enlentecieron tanto a 36 como a 40ºC) y la cepa PDM la más resistente (sólo se evidenció un perfil enlentecido ante un shock de 40ºC). Posteriormente, se realizó un estudio de la respuesta transcriptómica de SBB11 y PDM para comprender la respuesta molecular ante el shock térmico. A partir de los datos obtenidos se seleccionó un conjunto de genes con expresión diferencial entre condiciones control y fermentaciones languidecientes con potencial para ser empleados como biomarcadores. Las características deseadas para un buen biomarcador son que su expresión aumente significativamente sólo en condiciones de fermentaciones detenidas; y que dicho incremento en la expresión se mantenga en el tiempo. El objetivo de este estudio fue validar el uso de los genes biomarcadores seleccionados para detectar tempranamente fermentaciones problemáticas. Para ello, se realizaron microfermentaciones en mosto sintético utilizando SBB11 y PDM, al tercer día se aplicaron shocks térmicos a 36°C y 40°C durante 16 h en ensayos independientes por triplicado. Las células se colectaron a diferentes tiempos posteriores al inicio del shock térmico (40?, 3h, 6h y 9h) para cada temperatura evaluada, así como los controles en los mismos momentos y se extrajo el ARN. La expresión de los genes candidatos a biomarcadores se cuantificó mediante qPCR. De los 10 genes seleccionados, se identificaron 3 (SSA1, OPI10 y MGA1) cuya expresión correlacionó correctamente con una fermentación problemática. La expresión de estos genes aumentó significativamente a diferentes tiempos posteriores al shock térmico de 36 y 40ºC para la cepa SBB11, en ambos casos se trataba de fermentaciones enlentecidas. En contraste, el incremento en la expresión de estos genes por parte de la cepa PDM sólo se evidenció frente a un shock térmico de 40ºC, única condición para la cual se observó un enlentecimiento significativo de la FA. Se identificó un cuarto posible gen candidato (SSA3) cuya expresión aumentó en FA enlentecidas, sin embargo, a las 6 y 9 horas posteriores comenzó a disminuir, por lo cual será reevaluado junto con los otros 3 en futuros ensayos con otras cepas.