Fermentaciones detenidas asociadas a shock térmico: Identificación de marcadores moleculares para su detección temprana

LERENA M.C.; VARGAS-TRINIDAD, A.S.; SALICE RECCHIA A.; ALONSO DEL REAL, J.; ROJO M.C.; LIJAVETZKY D.; QUEROL A.; COMBINA M.

Bogotá

Jornada; VII Jornadas Sudamericanas de Biología y Biotecnología de levaduras; 2022

Asociación Colombiana de Micología

Las fermentaciones lentas o detenidas son un problema que afecta largamente a la industria vitivinícola. En un estudio previo, se identificaron las condiciones térmicas que conducen a fermentaciones enlentecidas. Shocks térmicos de 36ºC y 40ºC aplicados 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 un comportamiento opuesto ante un shock térmico, siendo SBB11 la más sensible (las fermentaciones se enlentecieron tanto a 36 como a 40ºC) y PDM la cepa más resistente (sólo se evidenció un perfil enlentecido ante un shock de 40ºC). Se realizó un estudio transcriptómico 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 potencial para ser empleados como biomarcadores. El objetivo de este estudio fue confirmar y validar la expresión de los genes biomarcadores seleccionados para detectar tempranamente fermentaciones problemáticas asociadas a shock térmico. Primeramente, se realizaron microfermentaciones en mosto sintético utilizando las cepas SBB11 y PDM, al tercer día se indujeron los shocks térmicos (36°C y 40°C durante 16 horas) en ensayos independientes realizados por triplicado. Las células se colectaron a diferentes tiempos posteriores al inicio del shock térmico (40’, 3h, 6h y 9h) para cada condición experimental. La expresión de los genes candidatos fue cuantificada mediante qPCR, utilizando como control endógeno de expresión el gen UBC6. Luego, se propuso validar el uso de estos genes en otras cepas de S. cerevisiae: M2, EC1118, BM45 y ICDV21. De los 10 genes pre-seleccionados en el análisis transcriptómico, la cuantificación mediante qPCR permitió la identificación de 3 genes cuya expresión correlacionó correctamente con una fermentación enlentecida: SSA1, OPI10 y MGA1. La expresión de estos genes aumentó en todos los tiempos posteriores al shock térmico de 36 y 40ºC para la cepa SBB11, y solo a 40ºC para la cepa PDM, condiciones donde se produjo una fermentación enlentecida. Las otras cepas evaluadas, mostraron diferentes cinéticas fermentativas en respuesta al shock térmico. La cepa M2, fue la que mostró mayor sensibilidad mientras que ICDV21 mostró mayor termorresistencia. Con respecto a la validación de los genes biomarcadores, hasta la fecha los datos obtenidos resultan prometedores. Se ha completado el análisis de la cepa M2, la cual mostró correlación directa entre el incremento la expresión de los genes seleccionados como biomarcadores y la magnitud del enlentecimiento en la cinética de la FA en respuesta al shock térmico.