Filamentous growth in wine yeast: signal triggering and genetic factors involved

Abstract

Els compostos derivats d’aminoàcids aromàtics, presents de manera natural al most, són transformats pel metabolisme del llevat. En aquesta tesi, estudiem la producció d’aquests compostos en most sintètic amb diferent contingut en nutrients, per llevats del vi. Els resultats mostren que el patró de síntesi de triptofol, tirosol i fenilethanol és controlat per la disponibilitat de nutrients. A més, analitzem l’efecte d’aquests i més compostos derivats dels aminoàcids aromàtics sobre el creixement i la morfologia cel·lular del llevat. Com a resultats, observem que la filamentació induïda per etanol és controlada per la ruta RTG que requereix la funció del polarisoma a un mecanisme dependent de la proteïna Flo11. Addicionalment, tècniques basades en QTL es van utilitzar per desxifrar els marcadors genètics en creixement filamentós. Set gens varen ser identificats com possibles candidats per regular aquest creixement en llevats del vi (MEP2, NGR1, PHD1, SRV2, ELM1, SER33, YNL234W).

Los compuestos derivados de aminoácidos aromáticos, presentes de forma natural en el mosto son transformados por el metabolismo de la levadura. En esta tesis, estudiamos la producción de estos compuestos en mosto sintético con diferente contenido en nutrientes, por levaduras vínicas. Los resultados mostraron que el patrón de síntesis de triptofol, tirosol y fenilethanol es controlado por la disponibilidad de nutrientes. Además, analizamos el efecto de estos y más compuestos derivados de los amino ácidos aromáticos sobre el crecimiento y la morfología celular de la levadura. Como resultados, observamos que la filamentación inducida por etanol es controlada por la ruta RTG que requiere la función del polarisoma en un mecanismo dependiente de la proteína Flo11. Adicionalmente, técnicas basadas en QTL se utilizaron para descifrar los marcadores genéticos en crecimiento filamentoso. Siete genes fueron identificados como posibles candidatos para regular este crecimiento en levaduras vínicas (MEP2, NGR1, PHD1, SRV2, ELM1, SER33, YNL234W).

Compounds derived from aromatic amino acid, which are naturally present in grape must, are transformed by yeast metabolism. Here, we study the production of these compounds in synthetic must with different nutrient content by wine yeast species. The bioconversion of these compounds depends on the nutrients and precursors available in the must. The results showed that the synthesis pattern of tryptophol, phenylethanol and tyrosol is controlled by nutrient availability. We also studied the effect of these compounds and other derived from aromatic amino acids in the cell growth and morphology. Our results indicate these compounds are able to affect growth and cell morphology in most tested species. Again, this effect depends on nutrient availability. We also studied filamentous growth in wine yeast. Consequently, we found that ethanol-inducible filamentous growth is controlled by the RTG pathway, which requires polarisome function and occurs by a Flo11p-dependent transcriptional induction. Moreover, a QTL approach was used to unravel genetic basis involved in filamentous growth. Through the analysis of the progeny generating by crossing parental strains with opposite phenotype, seven genes were identified as candidates to induce filamentous growth in natural wine strains: MEP2, NGR1, PHD1, SRV2, ELM1, SER33, YNL234W. All of them are involved in regulatory sensing pathways.