Oversigt over eksperimentelle metoder anvendt i denne undersøgelse. (A) Lab-skala bestemmelse af CO2 overtryksinhibering af acetatesterproduktion (isoamylacetat/alkohol ~AATase-aktivitet). (B) Parrings- og avlssegreganter (afkom) med en række CO2 -inhibering af AATase-aktivitet efterfulgt af udvælgelse af en pulje af segreganter med en overlegen acetatesterproduktionsprofil. (C) Helgenomsekvensanalyse af den overordnede pool og bioinformatisk analyse for at identificere QTL'er, der er ansvarlige for egenskaben. (D) Skematisk repræsentation af (Bulk) RHA som brugt til at identificere det forårsagende gen i QTL 2. (E) Grafisk oversigt over de 2 strategier og forskellige plasmider, der anvendes til CRISPR/Cas9-medieret MDS3-alleludveksling. Kredit:Anvendt og miljømæssig mikrobiologi (2022). DOI:10.1128/aem.00814-22
Belgiske efterforskere har forbedret smagen af moderne øl ved at identificere og konstruere et gen, der er ansvarlig for en stor del af smagen af øl og nogle andre alkoholiske drikke. Forskningen vises i Applied and Environmental Microbiology .
I århundreder blev øl brygget i åbne, vandrette kar. Men i 1970'erne gik industrien over til at bruge store, lukkede beholdere, som er meget nemmere at fylde, tømme og rengøre, hvilket muliggør brygning af større mængder og reducerer omkostningerne. Men disse moderne metoder producerede øl af ringere kvalitet på grund af utilstrækkelig smagsproduktion.
Under gæringen omdanner gær 50 procent af sukkeret i mæsken til ethanol, og de øvrige 50 procent til kuldioxid. Problemet:kuldioxiden sætter disse lukkede beholdere under tryk og dæmper smagen.
Johan Thevelein, Ph.D., en emeritus professor i molekylær cellebiologi ved Katholieke Universiteit, og hans team havde været banebrydende teknologi til at identificere gener, der er ansvarlige for kommercielt vigtige egenskaber i gær. De anvendte denne teknologi til at identificere det eller de gener, der er ansvarlige for smag i øl, ved at screene et stort antal gærstammer for at vurdere, hvilke der gjorde det bedste stykke arbejde med at bevare smagen under pres.
De fokuserede på et gen for en bananlignende smag, "fordi det er en af de vigtigste smagsvarianter, der findes i øl såvel som i andre alkoholholdige drikkevarer," sagde Thevelein, der også er grundlægger af NovelYeast, som samarbejder med andre virksomheder i industriel bioteknologi.
"Til vores overraskelse identificerede vi en enkelt mutation i MDS3-genet, som koder for en regulator, der tilsyneladende er involveret i produktionen af isoamylacetat, kilden til den bananlignende smag, der var ansvarlig for det meste af tryktolerancen i denne specifikke gærstamme ," sagde Thevelein.
Thevelein og kolleger brugte derefter CRISPR/Cas9, en genredigeringsteknologi, til at konstruere denne mutation i andre brygstammer, som på samme måde forbedrede deres tolerance over for kuldioxidtryk, hvilket muliggjorde fuld smag. "Det viste den videnskabelige relevans af vores resultater og deres kommercielle potentiale," sagde Thevelein.
"Mutationen er den første indsigt i at forstå den mekanisme, hvorved højt kuldioxidtryk kan kompromittere produktionen af ølsmag," sagde Thevelein, som bemærkede, at MDS3-proteinet sandsynligvis er en komponent i en vigtig regulatorisk vej, der kan spille en rolle i kuldioxid. hæmning af produktionen af banansmag og tilføjer, "hvordan det gør det er ikke klart."
Teknologien har også haft succes med at identificere genetiske elementer, der er vigtige for rosesmagsproduktion af gær i alkoholiske drikke, såvel som andre kommercielt vigtige egenskaber, såsom glycerolproduktion og termotolerance. + Udforsk yderligere