酿酒酵母基因组研究

　　

生物通报道：Dekkera bruxellensis酵母能对酒的风味产生正面或负面的影响，在酿酒生产中扮演着重要角色。瑞典Lund大学的研究人员对Dekkera bruxellensis酵母基因组进行测序，并对所得数据进行了分析，该研究发表在International Journal of Food Microbiology杂志上。这项研究能帮助生产者控制酒的风味。

酵母在红酒等多种类型的食品生产中都是重要元素，而且它们对食品的风味有重要影响。其中一种就是Dekkera bruxellensis酵母，它在约一半的红酒种类中中负责芳香指纹。这种酵母也会给红酒产业造成很大的经济损失，Dekkera bruxellensis酵母能产生一种酚的味道，通常被认为是药味。这种味道浓度高会让红酒难以下咽。

Dekkera bruxellensis酵母在红酒生产过程中扮演着如此重要的作用，而对这种酵母的研究却很少。不过通过国际合作，研究人员已经解码了Dekkera bruxellensis酵母的基因组，并对这种酵母的遗传背景进行了研究，分析了其特性与食品生产的相关性。

“我们现在了解了Dekkera bruxellensis酵母在红酒生产的芳香形成阶段如何发挥作用。红酒生产者能通过这项知识获益”， Lund大学生物学教授Jure Piskur说。

Dekkera bruxellensis酵母能产生酚类异味的化合物，从而给酿酒产业造成很大的经济损失。D. bruxellensis酵母是面包酵母Saccharomyces cerevisiae的远亲。不过这两种酵母常常生活在相同的栖息地，并且具有一些共同的食品相关特性，如能产大量乙醇和无氧繁殖能力。在lambic啤酒等一些食品中，D. bruxellensis酵母对风味有着重要影响。

研究人员通过测序得到了D. bruxellensis Y879菌株（CBS2499）的13.4 Mb基因组序列，并对该酵母食品相关特性的遗传学背景和进化史进行了分析。令人惊讶的是，研究人员发现这种酵母的系统发生学距离其他食品相关酵母较远，而与不产酒精且好氧的Pichia (Komagataella) pastoris酵母更相关。

研究还发现D. bruxellensis酵母基因组中存在LSD基因过量或URA1基因水平转移，而这两个现象是引发S. cerevisiae种系进化食品相关特征的重要事件。不过，D. bruxellensis酵母具有一些独立复制的ADH和类ADH基因，可能负责包括乙醇和一系列芳香化合物的产酒代谢。

近年来，由于酵母对酒的品质影响很大，整个酒产业越来越关注酵母的特性。Dekkera bruxellensis酵母的基因组图谱可以作为世界范围酿酒生产者控制红酒风味的工具。研究人员相信，这项研究将会引导开发出新的红酒风味，并为红酒产业节省相当大的经费。

（生物通编辑：叶予）

生物通推荐原文摘要：

The genome of wine yeast Dekkera bruxellensis provides a tool to explore its food-related properties

The yeast Dekkera/Brettanomyces bruxellensis can cause enormous economic losses in wine industry due to production of phenolic off-flavor compounds. D. bruxellensis is a distant relative of baker's yeast Saccharomyces cerevisiae. Nevertheless, these two yeasts are often found in the same habitats and share several food-related traits, such as production of high ethanol levels and ability to grow without oxygen. In some food products, like lambic beer, D. bruxellensis can importantly contribute to flavor development. We determined the 13.4 Mb genome sequence of the D. bruxellensis strain Y879 (CBS2499) and deduced the genetic background of several “food-relevant” properties and evolutionary history of this yeast. Surprisingly, we find that this yeast is phylogenetically distant to other food-related yeasts and most related to Pichia (Komagataella) pastoris, which is an aerobic poor ethanol producer. We further show that the D. bruxellensis genome does not contain an excess of lineage specific duplicated genes nor a horizontally transferred URA1 gene, two crucial events that promoted the evolution of the food relevant traits in the S. cerevisiae lineage. However, D. bruxellensis has several independently duplicated ADH and ADH-like genes, which are likely responsible for metabolism of alcohols, including ethanol, and also a range of aromatic compounds.