Еве една добра вест, како скроена да ве одржи до викендот – белгиските истражувачи успеале да го подобрат вкусот на современото пиво. Ова го направиле со идентификување и инженеринг на генот кој е одговорен за најголем дел од вкусот што го поседува пивото но и некои други алкохолни пијалоци. Истражувањето беше објавено минатиот месец во Applied and Environmental Microbiology.
Со векови, пивото се варело во отворени, хоризонтални казани. Но, во 70-тите години од минатиот век, пивската индустрија се префрли кон користење големи, затворени садови, кои многу полесно се полнат, празнат и чистат, овозможувајќи подготовка на поголеми количини пијалок а помал трошок. Сепак, овие современи методи значеа и производство на пиво со послаб квалитет, што се должи на недоволното производство на вкус. Имено, за време на ферментацијата, квасецот претвора 50 проценти од шеќерот во сладот во етанол, а останатите 50 проценти во јаглерод диоксид. Проблемот е во тоа што јаглерод диоксидот создава притисок во овие затворени садови што како последица носи “омекнување” на вкусот.
‘Хероите’ од приказнава, д-р Јохан Тевелеин, почесен професор по молекуларна клеточна биологија на Католичкиот универзитет во Лувен (Белгија), и неговиот тим, веќе зачнале технологија за идентификување на гените што се одговорни за комерцијално важните особини на квасецот. Тие ја примениле оваа технологија за да го идентификуваат генот/ите одговорни за вкусот на пивото, преку скрининг на голем број соеви квасец за да проценат кој од нив би завршил најдобра работа кога е во прашање зачувување на вкусот во услови на висок притисок.
Тие се фокусирале на генот кој придонесува за вкус сличен на банана „бидејќи тој е еден од најважните вкусови присутен во пивото, како и во другите алкохолни пијалоци“, според Тевелеин, кој е основач и на компанијата NovelYeast која соработува со други компании во доменот на индустриската биотехнологија.
Изненадувачки, истражувачите успеале да идентификуваат една единствена мутација во MDS3 генот, кој го кодира регулаторот во производството на изоамил ацетат, состојката одговорна за вкусот сличен на банана, а којшто истовремено бил и одговорен за толерантноста на висок пристисок кај специфичниот вид квасец што бил користен во експериментот.
Преглед на експериментални методи користени во оваа студија. (А) Определување на лабораториски размери на инхибицијата на прекумерен притисок од CO2 при производството на ацетатен естер (изоамил ацетат/алкохол ~ААТАза активност). (Б) Парење и размножување сегреганти (потомство) со опсег на CO2-инхибиција на активноста на AATase, проследено со избор на група сегреганти со супериорен профил на производство на ацетатен естер. (В) Анализа на целата геномска секвенца на супериорната група и биоинформатска анализа за да се идентификуваат QTL одговорни за особината. (Г) Шематски приказ на (групно) RHA како што се користи за да се идентификува каузативниот ген во QTL 2. (Д) Графички преглед на 2 стратегии и различни плазмиди користени за размена на алели MDS3 со CRISPR/Cas9.
Тевелеин и соработниците потоа се послужиле со CRISPR/Cas9, за со генетски инженеринг да ја создадат оваа мутација и кај други соеви квасец што се користат во процесот на производство на пиво, со што на сличен начин успеале да ја подобат нивната толеранција на притисокот од јаглеродниот диоксид, што овозможило добивање на целосен, полн вкус на пивото. (Јеееееј! )
Сепак, иако протеинот MDS3 е веројатно компонентата што има важна регулаторна улога во попречувањето што јаглерод диоксидот го носи во развојот на бананчест вкус, научниците сè уште не им е до крај јасено како овој механизам функционира.
Технологијата била успешно применета и за идентификување на генетските елементи важни за производство на вкус на роза кај квасецот што ја помага ферментацијата кај алкохолните пијалоци, но и за други комерцијално важни особини, како што се производството на глицерол и термотолеранцијата.
Преглед на експериментални методи користени во оваа студија. (А) Определување на лабораториски размери на инхибицијата на прекумерен притисок од CO2 при производството на ацетатен естер (изоамил ацетат/алкохол ~ААТАза активност). (Б) Парење и размножување сегреганти (потомство) со опсег на CO2-инхибиција на активноста на AATase, проследено со избор на група сегреганти со супериорен профил на производство на ацетатен естер. (В) Анализа на целата геномска секвенца на супериорната група и биоинформатска анализа за да се идентификуваат QTL одговорни за особината. (Г) Шематски приказ на (групно) RHA како што се користи за да се идентификува каузативниот ген во QTL 2. (Д) Графички преглед на 2 стратегии и различни плазмиди користени за размена на алели MDS3 со CRISPR/Cas9.