Biología de sistemas en levaduras de interés biotecnológico

Nuestro grupo de trabajo está interesado en comprender los mecanismos moleculares implicados en los procesos de adaptación, que han modelado el genoma de las levaduras confiriéndoles unas propiedades tan peculiares de interés biotecnológico, cuyos objetivos específicos son:

1. Estudios metabólicos y de regulación de la expresión génica relacionados con los mecanismos moleculares de respuesta a estrés en levaduras vínicas mediante técnicas de análisis global (ómicas) y de modelización (biología de sistemas).
2. Papel de la hibridación interespecífica espontánea en la generación de levaduras mejor adaptadas a condiciones fermentativas.
3. Utilización de técnicas de análisis global (genómica, transcriptómica, proteómica, metabolómica, etc.) para comprender la interacción de los genomas parentales presentes en los híbridos, que les confieren nuevas propiedades de interés biotecnológico.
4. Estudio de las interacciones entre levaduras durante fermentaciones industriales mediante la utilización de técnicas de análisis global.
5. Bases genéticas (QTLs) responsables de la características fenotípicas de interés industrial en levaduras.
6. Caracterización de propiedades enológicas de cepas participantes en fermentaciones vínicas, utilizando métodos de la microbiología predictiva y de biología de sistemas.
7. Caracterización de los mecanismos de respuesta a la deficiencia de hierro mediante la utilización de la levadura S. cerevisiae como organismo eucariota modelo.
8. Evolución y sistemática molecular de levaduras de interés biotecnológico.
9. Adquisición de nuevas funciones génicas de valor adaptativo mediante duplicación génica o genómica o transferencia horizontal.
10. Estudio de levaduras presentes en alimentos como posibles patógenos emergentes: bases moleculares de la patogenicidad, genómica y proteómica comparada de cepas patógenas y no patógenas.

Los resultados de esta investigación son aplicables a los siguientes temas de interés para la industria:

1. Aplicación de técnicas moleculares para la identificación y caracterización de levaduras en procesos fermentativos (principalmente vínicas y cerveceras).
2. Selección de cultivos iniciadores para su uso en fermentaciones alcohólicas.
3. Mejora genética de levaduras mediante técnicas no generadoras de OMGs tales como evolución dirigida, hibridación intra e inter-específica, así como mejora genética mediante ingeniería genética (OMGs). Estas técnicas se están aplicando a la mejora de levaduras vínicas y cerveceras para incrementar la producción de glicerol, para disminuir el rendimiento en etanol, para mejorar la tolerancia a bajas temperaturas, mejorar el crecimiento en condiciones limitantes de nitrógeno, mejorar la producción de aromas fermentativos y la liberación de aromas varietales.
4. Utilización del análisis de la homeostasis del hierro y la diversidad de cepas de S. cerevisiae para la obtención de levaduras con niveles incrementados de hierro que puedan utilizarse como suplemento nutricional.