Desarrollo de marcadores moleculares para la caracterización de cepas vínicas de levaduras saccharomyces cerevisiae

Abstract

Las levaduras presentan gran importancia en procesos industriales, específicamente en la elaboración de alimentos y bebidas alcohólicas, siendo Saccharomyces cerevisiae una de las mas importantes. El uso de técnicas moleculares ha permitido la caracterización del genoma de Saccharomyces cerevisiae, empleándose como herramientas de identificación, diferenciación e incluso en el establecimiento de relaciones de distancia genética entre aislados relacionados geográficamente. Dentro de estas técnicas, las más utilizadas han sido el cariotipo electroforético y el RFLP del mtDNA. Sin embargo, en algunos casos, el poder de diferenciación de estas técnicas es incapaz de resolver variaciones dadas por pequeños cambios en la estructura genómica. El análisis de secuencias repetidas y dispersas dentro del genoma blanco permite diferenciar cepas genéticamente relacionadas, analizando los cambios ocurridos dentro de estas secuencias o sus alrededores. Con el objeto de contar con secuencias de DNA a ser utilizados como sondas de análisis en experimentos de RFLP, se construyó una biblioteca de DNA de la cepa autóctona de L-16 y, mediante experimentos de hibridización con DNA total, se obtuvo una sonda de DNA medianamente repetitivo aplicable para estudios de RFLP de diferenciación de cepas. Además, mediante el análisis bioinformático del genoma de S.cerevisiae, se diseñaron dos sondas cuyos blancos corresponden a secuencias repetitivas y dispersas a través del genoma (X’ y δ). El empleo de estas sondas, junto con otras obtenidas por literatura (pEL50, pRED552 y pRED556) permitió obtener patrones complejos de diferenciación, logrando diferenciar incluso cepas que el RFLP del mtDNA o el cariotipo electroforético nos presentaban como idénticas. El uso de secuencias de DNA repetitivo como marcadores moleculares se presenta como una herramienta útil en el análisis de aislados estrechamente relacionados y nos permitirían reconocer fenómenos de micro evolución que comprenden pequeñas variaciones en la estructura genómica de éstos.

The yeasts have a great importance in industrial processes, specifically in the elaboration of foods and alcoholic beverages, with Saccharomyces cerevisiae being one of the most important strains. The use of molecular techniques has allowed the characterization of the S. cerevisiae yeast genome. These are used as identification and differentiation tools and also in the establishment of genetic distance relationships between geographically related isolates. One of the most used techniques is that of electrophoretic karyotyping (CHEF) and the mtDNA RFLP, however in some cases they are unable to resolve variations due to small changes in the genomic structure. The analysis of repeated and disperse sequences inside the target genome allows the differentiation of closely related strains by analyzing the changes occurring within or around the sequence. In order to obtain more resolutive markers, a genomic library of an autochthonous strain L-16 was elaborated from where a probe of repetitive DNA was obtained to evaluate their differentiation power. At the same time, using a bioinformatic analysis of the S.cerevisiae genome, two probes were designed whose targets corresponded to the repeated and dispersed sequences throughout the genome (X' and δ). The use of these probes, together with others described in the literature (pEL50, pRED552 and pRED556) allowed the obtention of complex patterns of differentiation as well as the differentiation of strains that the mtDNA RFLP and CHEF techniques showed as identical. The use of repetitive DNA sequences as molecular markers is presented as a useful tool in the analysis of closely related isolates allowing the recognition of microevolution phenomena that are explained by small variations in the genomic structure