Discovery kan hjälpa till att utveckla medicinen (och till och med bryggning)
AURORA Colo. (22 augusti 2011) – Det krävs ingen genomsekvenserare för att ta reda på att lagerbryggning började i Bayern på 1400-talet. Men ursprunget till jästen som gör lageröl förblev ett mysterium tills nu.
Molekylärgenetiker visste att lagerjäst är en hybrid som skapats genom sammansmältning av en ale-jäst och en ganska avlägsen släkting (ungefär lika långt från ale-jäst som människan är från kyckling). Arten som förenades med alejäst antogs ge förmågan att jäsa vid kalla temperaturer, kännetecknet för lagerproduktion.
Men ingen kunde hitta den. Sedan gick ett team av forskare på tre kontinenter till jobbet.
Det var roligt att försöka spåra den mystiska jästen, säger Mark Johnston, doktorandordförande vid Institutionen för biokemi och molekylär genetik vid University of Colorado School of Medicine. Men det var också viktigt.
Johnston arbetade med forskare från New University of Lissabon i Portugal och Institutet för biologisk mångfald och miljöforskning i Bariloche, Argentina. Deras resultat publiceras denna vecka i Proceedings of the National Academy of Sciences.
Människor har letat efter den här saken i årtionden, förklarar Chris Todd Hittinger, en medlem av Colorado-teamet, nu professor vid University of Wisconsin-Madison.
Forskarna ville inte ta reda på var lageröl kom ifrån. Men den hemliga ingrediensen i ölet dök upp i ett bredare sökande efter nya jästsvampar.
Detektivarbetet började i Europa vilket verkade logiskt men inga jästsvampar där passade profilen. De hittade vad som visade sig vara den saknade biten ett hav bort i Patagoniens södra bokskogar.
Den nya jästen transporterades till University of Colorado School of Medicine där Hittinger och Jim Dover i Johnstons labb sekvenserade dess genom.
De döpte den Saccharomyces eubayanus . Den gillar kyla och dess DNA-sekvens ser ut som den hos den oidentifierade komponenten i lagerjästens genom.
Colorado-teamet identifierade också genetiska mutationer i lagerjästhybriden som är särskiljande från genomet av den vilda lagerjästen. Dessa förändringar – som sannolikt ägde rum i en bryggmiljö där evolutionen förstärks av det stora överflöd av jäst – ackumulerades sedan de första invandrade jästsvamparna smälte samman med sina ale-kusiner för 500 år sedan och förfinade lagerjästens förmåga att metabolisera socker och malt och att producera sulfiter som förvandlade en organism som på bokträdsmaskinen utvecklades.
Hur kom jästen från Sydamerika till grottorna och klostren i Bayern där lageröl föddes? De vet inte. Men bryggning av lageröl började ungefär samtidigt som den transatlantiska handeln ökade, så jästen kan ha åkt på ett segelfartyg, kanske på en träbit eller i magen på en fruktfluga.
Den kallälskande hybriden utvecklades sedan till den moderna lagerjäst som används idag i bryggerier över hela världen och fick flera genetiska förändringar som förändrade deras socker- och svavelmetabolism.
Vi fortsatte med detta mest bara för att vi vill ta reda på hur saker fungerar och varför saker är som de är, säger Johnston. Men det finns mer i det. Det vi har lärt oss om relativt enkla organismer som jäst har hjälpt forskare att förstå det mänskliga genomet och hur variationer i DNA-sekvensen leder till sjukdomar. Så anmärkningsvärt nog kan vår erfarenhet av att utarbeta skillnader i DNA-sekvenser i arvsmassan hos bryggjäst hjälpa oss att tackla den svårare utmaningen med personlig medicin – att använda kunskap om en individs mänskliga genomsekvenser för att förbättra vården.
Fakulteten vid University of Colorado School of Medicine arbetar för att främja vetenskapen och förbättra vården. Dessa fakultetsmedlemmar inkluderar läkare, utbildare och forskare vid University of Colorado Hospital Children's Hospital Colorado Denver Health National Jewish Health och Denver Veterans Affairs Medical Center. Skolan ligger på Anschutz Medical Campus ett av fyra campus i University of Colorado-systemet. För att lära dig mer om läkarhögskolans vårdutbildningsforskning och samhällsengagemang, besök dess webbsajt . För ytterligare nyheter och information, besök University of Colorado nyhetsredaktion.
