La scoperta può aiutare a far progredire la medicina (e persino la produzione della birra)
AURORA Colo. (22 agosto 2011) —Non ci vuole un sequenziatore del genoma per capire che la produzione della birra chiara iniziò in Baviera nel XV secolo. Ma l’origine del lievito che produce la birra chiara è rimasta fino ad oggi un mistero.
I genetisti molecolari sapevano che il lievito lager è un ibrido creato dalla fusione di un lievito di birra e di un parente abbastanza distante (distante dal lievito di birra quanto l'uomo lo è dal pollo). Si presumeva che le specie che si univano al lievito della birra fornissero la capacità di fermentare a temperature fredde, caratteristica distintiva della produzione della birra chiara.
Ma nessuno riuscì a trovarlo. Quindi un team di scienziati di tre continenti si è messo al lavoro.
È stato divertente cercare di rintracciare il lievito misterioso, afferma Mark Johnston, presidente del Dipartimento di Biochimica e Genetica Molecolare presso la School of Medicine dell'Università del Colorado. Ma era anche importante.
Johnston ha lavorato con scienziati della Nuova Università di Lisbona in Portogallo e dell'Istituto per la biodiversità e la ricerca ambientale a Bariloche in Argentina. I loro risultati sono stati pubblicati questa settimana negli Atti della National Academy of Sciences.
La gente è alla ricerca di questa cosa da decenni, spiega Chris Todd Hittinger, membro del team del Colorado, ora professore all'Università del Wisconsin-Madison.
I ricercatori non si proponevano di scoprire da dove provenisse la birra chiara. Ma l’ingrediente segreto della birra è emerso in una più ampia ricerca di nuovi lieviti.
Il lavoro investigativo è iniziato in Europa, cosa che sembrava logica, ma lì nessun lievito corrispondeva al profilo. Hanno trovato quello che si è rivelato essere il pezzo mancante a un oceano di distanza, nelle faggete meridionali della Patagonia.
Il nuovo lievito fu portato alla Scuola di Medicina dell’Università del Colorado dove Hittinger e Jim Dover nel laboratorio di Johnston ne sequenziarono il genoma.
L'hanno chiamato Saccharomyces eubayanus . Gli piace il freddo e la sua sequenza di DNA assomiglia a quella della componente non identificata del genoma del lievito lager.
Il team del Colorado ha anche identificato mutazioni genetiche nell’ibrido di lievito lager distintivo del genoma del lievito lager selvatico. Questi cambiamenti – che probabilmente hanno avuto luogo in un ambiente di produzione della birra in cui l’evoluzione è amplificata dalla grande abbondanza di lievito – si sono accumulati da quando i primi lieviti immigrati si sono fusi con i loro cugini ale 500 anni fa e hanno affinato la capacità del lievito lager di metabolizzare zucchero e malto e di produrre solfiti trasformando un organismo che si è evoluto sui faggi in una macchina per produrre la birra.
Come è arrivato il lievito dal Sud America alle grotte e ai monasteri della Baviera dove è nata la birra chiara? Non lo sanno. Ma la produzione della birra chiara iniziò più o meno nello stesso periodo dell’ascesa del commercio transatlantico, quindi il lievito potrebbe essersi fatto fare un passaggio su un veliero, magari su un pezzo di legno o nello stomaco di una mosca della frutta.
Quell’ibrido amante del freddo si è poi evoluto nei moderni lieviti lager utilizzati oggi nei birrifici di tutto il mondo, acquisendo diversi cambiamenti genetici che hanno alterato il loro metabolismo dello zucchero e dello zolfo.
Abbiamo perseguito questo obiettivo principalmente solo perché vogliamo capire come funzionano le cose e perché le cose sono come sono, dice Johnston. Ma c’è di più. Ciò che abbiamo imparato su organismi relativamente semplici come il lievito ha aiutato gli scienziati a comprendere il genoma umano e il modo in cui le variazioni nella sequenza del DNA portano alle malattie. La nostra esperienza nello studio delle differenze nelle sequenze di DNA nei genomi dei lieviti di birra potrebbe quindi aiutarci ad affrontare la sfida più difficile della medicina personalizzata, ovvero utilizzare la conoscenza delle sequenze del genoma umano di un individuo per migliorare l’assistenza sanitaria.
I docenti della Scuola di Medicina dell'Università del Colorado lavorano per far avanzare la scienza e migliorare l'assistenza. Questi membri della facoltà includono medici, educatori e scienziati presso l'Ospedale pediatrico dell'Università del Colorado, Colorado Denver Health National Jewish Health e il Denver Veterans Affairs Medical Center. La scuola si trova al Campus medico Anschutz uno dei quattro campus nel sistema dell'Università del Colorado. Per saperne di più sulla ricerca sull'educazione sanitaria e sul coinvolgimento della comunità della scuola di medicina, visita il suo sito web . Per ulteriori notizie e informazioni visitate il Università del Colorado redazione.
