Мир пива разделен на пиво и лагеры. Оригинальные и очень универсальные дрожжи, Saccharromyces cerevisiae, использовались в течение тысячелетия, чтобы сделать пиво, вино и хлеб. Но вторыми большими инновациями пива было происхождение светлого пива в течение 15-го века, когда баварцы сначала заметили, что пиво, сохраненное в пещерах в течение зимы, продолжало волноваться (от немецкого lagern: сохранить). Результатом было более легкое и более гладкое пиво, которое, после разделения его с их соседними богемцами, продолжало доминировать 19-й и вкусы пива 20-го века, особенно в Америке.
Дрожжи лагера – гибридные напряжения, сделанные из двух различных разновидностей дрожжей, S. cerevisiae и S. eubayanus, который был обнаружен в 2011. Лагеры теперь представляют огромные 94 процента мирового рынка пива. Но происхождение различных гибридных происхождений было яблоком раздора для производителей светлого пива.
В новом исследовании в журнале Molecular Biology и Evolution аспирант Эмили Клэр Бейкер, соответствующий автор Крис Тодд Хиттинджер и др., попыталась решить тайну.Используя в своих интересах недавно описанную дикую разновидность дрожжей из Патагонии, Saccharomyces eubayanus, исследовательская группа смогла закончить и собрать высококачественный геном S. eubayanus использование упорядочивания следующего поколения.Они сравнили его с одомашненными гибридами, которые используются, чтобы варить пиво стиля лагера, позволяя впервые способность исследования полные геномы обеих родительских разновидностей дрожжей, способствующих светлому пиву.
Они показывают два независимых события происхождения для S. cerevisiae и S. eubanyus гибриды то варево светлое пиво.Результаты показывают, что приручение для создания пива поместило дрожжи в подобные эволюционные траектории многократно. В этом контексте эти результаты предполагают, что происхождения Saaz и Frohberg (названный по имени их области происхождения) были созданы по крайней мере двумя отличными событиями гибридизации между почти идентичными напряжениями S. eubayanus с относительно более разнообразными напряжениями пива S. cerevisiae.«Дрожжи лагера не просто произошли однажды.
Этот маловероятный брак между двумя разновидностями, генетически столь же отличающимися друг от друга как люди и птицы, произошел, по крайней мере, дважды. Хотя эти гибриды отличались от начала, они также изменились некоторыми предсказуемыми способами во время их приручения», сказал соответствующий автор Крис Тодд Хиттинджер из Висконсинского университета в Мадисоне.Проект электростанций дрожжевой клетки, названной митохондриальными последовательностями генома, доказал, что S. eubayanus служил главным дарителем mtDNA для дрожжей лагера происхождения Frohberg. Они также нашли что и дрожжи Saaz и Frohberg содержавший оба S. cerevisiae (99,57 процентов идентичный, чтобы напрячь S288c) и S. eubayanus (99,55 процентов, идентичных FM1318) геномы.
Они также сравнили митохондриальные геномы и нашли, что S. eubayanus был на 6.6 КБ меньшим, чем дрожжи Frohberg и на 21.8 КБ меньшим, чем S. cerevisiae.Кроме того, начиная с того, чтобы быть адаптированным к созданию пива, S. eubayanus геномы испытали увеличенные темпы эволюции, включая в некоторых генах, вовлеченных в метаболизм.
Некоторые гены метаболизма, особенно вовлеченные в брожение и сахарный метаболизм, возможно, были сформированы приручением в пивоварении. В частности, авторы предполагают, что много эволюционных изменений, возможно, уменьшили функцию белка Adr1, который активирует дегидрогеназу алкоголя, которая потребляет алкоголь, вместо того, чтобы произвести его.
Результаты теперь разъяснили происхождение главных происхождений гибридных дрожжей, используемых, чтобы варить лагеры, и предоставят дорожную карту для будущего исследования в приручении дрожжей лагера.