Gracias a los hongos por el queso, el vino y la cerveza en estas fiestas navideƱas.

Es difícil imaginar una mesa festiva sin pan, carne, verduras, vino, cerveza o una tabla de quesos franceses para aquellos con paladares mÔs aventureros. Saborear estas delicias con familiares y amigos es parte de lo que hace que las vacaciones sean tan divertidas.

Estos alimentos y bebidas son cortesía de la domesticación de varios animales, plantas y microbios diferentes. La domesticación de plantas y animales ha sido bien estudiada, ya que se cree que fue el cambio mÔs trascendental en la historia humana reciente.

Sin embargo, los científicos saben mucho menos sobre la domesticación de los microbios y, como resultado, la sociedad no aprecia sus contribuciones fundamentales a los alimentos y bebidas que disfrutamos durante todo el año.

Soy un biólogo evolutivo que estudia hongos , un grupo de microbios cuya domesticación nos ha dado muchos productos sabrosos. Durante mucho tiempo me han fascinado dos preguntas: ĀæCuĆ”les son los cambios genĆ©ticos que llevaron a su domesticación? ĀæY cómo demonios nuestros antepasados ​​descubrieron cómo domesticarlos?

¿Curioso también? Estudios recientes arrojan luz sobre estas preguntas, así que toma un poco de queso Camembert y una cerveza, y sigue leyendo.

Los hĆ­bridos en tu cerveza

En lo que respecta a la domesticación, es difícil superar el afinamiento de la levadura de cerveza. La piedra angular de las industrias de panadería, elaboración de cerveza y vinificación, la levadura de cerveza tiene la notable capacidad de convertir los azúcares de las frutas y granos de las plantas en alcohol. ¿Cómo evolucionó la levadura de cerveza esta flexibilidad?

Al descubrir nuevas especies de levadura y secuenciar sus genomas, los científicos saben que algunas levaduras utilizadas en la elaboración de la cerveza son híbridos; es decir, son descendientes de antiguas uniones de apareamiento de individuos de dos especies de levadura diferentes. Los híbridos tienden a parecerse tanto a las especies parentales: piense en los wholpins (ballenas-delfines) o los ligres (león-tigre).

Por ejemplo, las levaduras de cerveza lager son híbridos de dos especies estrechamente relacionadas: la levadura de cerveza Saccharomyces cerevisiae y Saccharomyces eubayanus. Saccharomyces cerevisiae produce cervezas sabrosas, como las ales britÔnicas, pero crece mejor a temperaturas mÔs cÔlidas. 

En contraste, Saccharomyces eubayanus crece mejor en el frío, pero produce compuestos que contaminan el sabor de la cerveza. Los híbridos de levadura lager combinan lo mejor de ambos: buenos sabores de Saccharomyces cerevisiae y crecimiento a temperaturas mÔs frías, gracias a Saccharomyces eubayanus. Esto hace que estos híbridos sean excelentes para elaborar cerveza en los fríos inviernos de Europa, donde se inventaron las cervezas.

Los investigadores también han descubierto híbridos naturales de la unión de otras especies de Saccharomyces. Lo que aún se desconoce es si la hibridación es la norma o la excepción en las levaduras que los humanos han usado para hacer bebidas fermentadas durante milenios.

Para abordar esta pregunta, un equipo dirigido por el estudiante graduado Quinn Langdon en la Universidad de Wisconsin y otro equipo dirigido por la becaria posdoctoral Brigida Gallone en las Universidades de Gante y Lovaina en Bélgica examinaron los genomas de cientos de levaduras involucradas en la elaboración de cerveza y la elaboración del vino. ¿Su conclusión? Los híbridos gobiernan.

Por ejemplo,Ā una cuarta parte de las levaduras recolectadas de entornos industrialesĀ , incluidos los fabricantes de cerveza y vino, son hĆ­bridos.

Sorprendentemente, algunos híbridos tienen su origen en tres o cuatro especies parentales diferentes. ¿Por qué toda esta hibridación?, puedes preguntar. Al igual que los híbridos lager, estos híbridos recién descubiertos difieren en lo que les gusta comer y la rapidez con que crecen. Estas preferencias, que vienen por cortesía de la hibridación, influyen no solo en cómo las personas las usan en la elaboración de la cerveza, sino también en los perfiles de sabor de las cervezas resultantes.

Los mutantes en tu queso

La comparación de los genomas de hongos domesticados con sus parientes silvestres ayuda a los cientĆ­ficos a comprender los cambios genĆ©ticos que dieron lugar a algunas de sus comidas y bebidas favoritas.Ā ĀæPero cómo domesticaron nuestros antepasados ​​estos hongos salvajes?Ā Ninguno de nosotros estaba allĆ­ para presenciar cómo empezó todo.Ā 

Para resolver este misterio, los cientƭficos estƔn experimentando con hongos silvestres para ver si pueden evolucionar en organismos que se parecen a los que usamos para hacer nuestra comida hoy.

Benjamin Wolfe, un microbiólogo de la Universidad de Tufts, y su equipo abordaron esta pregunta tomando moho de Penicillium salvaje y cultivando las muestras durante un mes en su laboratorio con una sustancia que incluía queso. Eso puede sonar como un período corto para las personas, pero es uno que abarca muchas generaciones para los hongos.

Los hongos silvestres estÔn muy estrechamente relacionados con las cepas de hongos utilizadas por la industria del queso en la elaboración del queso Camembert, pero se ven muy diferentes de ellos. Por ejemplo, las cepas salvajes son verdes y huelen bien, mohosas en comparación con las cepas industriales blancas e inodoras.

Para Wolfe, la gran pregunta era si podía recrear experimentalmente, y en qué medida, el proceso de domesticación. ¿Cómo se veían y olían las cepas salvajes después de un mes de crecimiento con queso? Sorprendentemente, lo que él y su equipo encontraron fue que, al final del experimento, las cepas silvestres se parecían mucho mÔs a las cepas industriales conocidas que a su ancestro salvaje. Por ejemplo, eran de color blanco y olían mucho menos a moho.

Los hongos gastan mucha energía produciendo pigmentos y compuestos picantes que les permiten competir y defenderse. Vivir cómodamente con una dieta de queso y a salvo de los depredadores significa que perder la capacidad de producir, por ejemplo, pigmentos, puede ser realmente ventajoso. Esto se debe a que la energía ahorrada se puede gastar en el crecimiento de la colonia de hongos.

Pero, Āæcómo se convirtió la cepa salvaje en una versión domesticada? ĀæMutó? Al secuenciar los genomas de los antepasados ​​salvajes y los descendientes domesticados, y medir la actividad de los genes mientras crecen en el queso, el equipo de Wolfe descubrió que estos cambios no ocurrieron a travĆ©s de mutaciones en los genomas de los organismos.Ā 

MÔs bien, lo mÔs probable es que ocurrieran a través de alteraciones químicas que modifican la actividad de genes específicos, pero en realidad no cambian el código genético. Dichas modificaciones epigenéticas pueden ocurrir mucho mÔs rÔpido que las mutaciones. El camino hacia la domesticación parece ser mÔs rÔpido de lo que se pensaba anteriormente, lo que quizÔs aliente a los aventureros a comenzar a experimentar con los hongos silvestres para obtener nuevos sabores.

Mientras saborea sus comidas y bebidas favoritas en esta temporada de vacaciones, piense en estos hongos microscópicos, cómo evolucionaron sus poderosos poderes y cuÔnto mÔs soso sería nuestro mundo sin ellos.

Autor: Antonis Rokas CÔtedra Cornelius Vanderbilt en Ciencias Biológicas y Profesor de Ciencias Biológicas e InformÔtica Biomédica, Universidad de Vanderbilt. Este artículo se vuele publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons.

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