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Genética de la domesticación de Saccharomyces cerevisiae

La originalidad de la teoría de evolución por selección natural propuesta por Charles Darwin radica en el hecho de que proporciona una explicación al origen de las adaptaciones. Demostrar que los caracteres de los organismos son adaptaciones, resultado de la acción de la selección natural, ha sido y sigue siendo una de las tareas más importantes de la biología evolutiva. En la presente comunicación se pretende demostrar que las especies de levaduras del género Saccharomyces son un modelo adecuado para el estudio de adaptación y de los mecanismos implicados en la evolución adaptativa. La acumulación de un amplio conocimiento de la biología de las levaduras junto con la información obtenida de la secuenciación y re-secuenciación del genoma de las diferentes especies del género Saccharomyces, nos ha desvelado su fascinante historia evolutiva, que las convierte también en organismos ideales para el estudio de la evolución adaptativa. A lo largo de su historia evolutiva, han acontecido una serie de sucesos evolutivos que permiten explicar las propiedades de estas levaduras, como fue la adquisición de la capacidad de crecimiento anaerobio facultativo (Gojkovic et al., 2004), la duplicación genómica que aconteció en otro de sus ancestros (Wolfe & Shields, 1997 ; Kellis et al., 2004), que generó un incremento del flujo glicolítico y su adaptación a la fermentación de monosacáridos y oligosacáridos para formar etanol, que les proporcionó una importante ventaja selectiva (Conant & Wolfe, 2007). Estas propiedades fueron inconscientemente aprovechadas por la humanidad para producir alimentos y bebidas fermentadas, como forma de preservación a la vez que de conversión en alimentos microbiológicamente seguros. Pero no todas las especies se adaptaron a los ambientes fermentativos manipulados por los humanos, únicamente S. cerevisiae, principalmente, y en cierta medida S. bayanus además de sus híbridos (González et al., 2006), fueron capaces de colonizar esos ambientes, siendo responsables de la fermentación de vinos, sidra, pan, cerveza, etc. Durante la adaptación a estos nuevos ambientes antrópicos, S. cerevisiae se ha visto sometida a procesos selectivos generados por su uso inconsciente en la fermentación alcohólica (Querol et al., 2003), lo que sitúa a las levaduras del género Saccharomyces en una posición importante como modelo para identificar, demostrar y comprender los mecanismos moleculares responsables de la evolución adaptativa (Barrio et al., 2006). En la presente comunicación se expondrán las diferencias genéticas surgidas durante la adaptación de S. cerevisiae a ambientes fermentativos vínicos (Arias, 2008) y se analizarán algunos de los mecanismos moleculares implicados en este proceso de adaptación. Proceso que puede considerarse, como veremos, una verdadera ‘domesticación’ inconsciente de levaduras con nuevas propiedades de interés.

domestification; evolution; yeast

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