Seleção de primers para discriminação intraespecífica de leveduras da coleção de microrganismos de interesse agroindustrial (CMIA) da Embrapa

Abstract

A fermentação é diretamente influenciada por microrganismos presentes no mosto. As ferramentas de biologia molecular têm apresentado grande potencial para a identificação taxonômica de microrganismos e têm se popularizado nos meios científicos e nas empresas de tecnologia que utilizam microrganismos. Saccharomyces cerevisiae é a principal espécie utilizada para o processo de fermentação do mosto para elaboração vinhos. Em vista disso, o objetivo principal deste trabalho é definir o método mais eficiente para discriminar linhagens da espécie Saccharomyces cerevisiae. Foram utilizadas linhagens da Coleção de Microrganismos de Interesse Agroindustrial (CMIA), da Embrapa Uva e Vinho. Avaliaram-se características como habilidade de fermentação, produção de H2S, produção de fator killer efetivo, sensibilidade e neutralidade ao fator killer. Os primers avaliados para discriminar linhagens de Saccharomyces cerevisiae foram os seguintes: M13, (GACA)4, (GTG)5, (GAC)5, OPA-11, primer 28 e os pares δ 2-12 e δ 12-21, associados a técnicas de biologia molecular, dentre elas: RAPD, SSR e retrotransposons Ty. Os resultados serão apresentados por meio de um dendrograma empregando distâncias euclidianas e mostrando o coeficiente de correlação cofenética. Embora as linhagens tenham apresentado valores de evolução de CO2 variados, todas mostraram potencial fermentativo adequado, sem a produção de H2S. Dentre elas, quatro produziram a proteína killer efetiva, duas foram sensíveis e as demais consideradas neutras. A discriminação das linhagens, por outro lado, só foi efetiva no uso dos pares de primer δ 12-21 relacionados com os elementos Ty. O coeficiente de correlação cofenética foi 0,96.

Microorganisms present in the grape must influence directly the fermentation process. Molecular biology tools have showed great potential for the taxonomic identification of microorganisms and have become popular in the scientific circles and among the biotechnology companies. Saccharomyces cerevisiae is the main species used for the fermentation process of must for wine making. Therefore, the main objective of this work is to define the most efficient method to discriminate strains of the species Saccharomyces cerevisiae. Strains from the Collection of Microorganisms of Agroindustrial Interest (CMIA), from Embrapa Grape and Wine were utilized. Characteristics such as fermentation ability, H2S formation, and production of effective killer factor, sensitivity and neutrality to the killer factor were evaluated. The primers used to differentiate Saccharomyces cerevisiae strains were the following: M13, (GACA)4, (GTG)5, (GAC)5, OPA-11, primer 28 and pairs δ2- δ12 and δ12- δ21, associated to the molecular biology techniques, among them: RAPD, SSR and Ty retrotransposons. The results are presented through a dendrogram employing Euclidean distances and showing the coefficient of cophenetic correlation. Although the strains presented variation in the CO2 evolution values, they all showed adequate fermentation potential, without the production of H2S. Among the strains, four produced the effective killer protein, two were sensitive and the others were considered neutral. The discrimination of the strains, on the other hand, was only effective using the pairs of primer δ12-δ21 related to the elements Ty. Cophenetic correlation coefficient was 0.96.