Entdeckung könnte dazu beitragen, die Medizin (und sogar das Brauwesen) voranzubringen
AURORA Colo. (22. August 2011) —Man braucht keinen Genomsequenzierer, um herauszufinden, dass das Brauen von Lagerbier in Bayern im 15. Jahrhundert begann. Doch der Ursprung der Hefe, aus der Lagerbier hergestellt wird, blieb bisher ein Rätsel.
Molekulargenetiker wussten, dass Lagerhefe ein Hybrid ist, der durch die Fusion einer Bierhefe und eines ziemlich entfernten Verwandten entsteht (ungefähr so weit von der Bierhefe entfernt wie der Mensch von der Hühnerhefe). Es wurde angenommen, dass die Art, die sich mit Bierhefe verbindet, die Fähigkeit zur Gärung bei kalten Temperaturen verleiht – das Markenzeichen der Lagerbierproduktion.
Aber niemand konnte es finden. Dann machte sich ein Team von Wissenschaftlern auf drei Kontinenten an die Arbeit.
Es hat Spaß gemacht, der mysteriösen Hefe auf die Spur zu kommen, sagt Mark Johnston, Ph.D., Vorsitzender der Abteilung für Biochemie und Molekulargenetik an der University of Colorado School of Medicine. Aber es war auch wichtig.
Johnston arbeitete mit Wissenschaftlern der Neuen Universität Lissabon in Portugal und dem Institut für Biodiversitäts- und Umweltforschung in Bariloche, Argentinien. Ihre Ergebnisse werden diese Woche in den Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht.
Die Leute sind seit Jahrzehnten auf der Suche nach diesem Ding, erklärt Chris Todd Hittinger, Mitglied des Colorado-Teams und jetzt Professor an der University of Wisconsin-Madison.
Bier Wisconsin
Den Forschern ging es nicht darum, herauszufinden, woher das Lagerbier kam. Aber die geheime Zutat des Bieres tauchte bei einer umfassenderen Suche nach neuen Hefen auf.
Die Detektivarbeit begann in Europa, was logisch erschien, aber dort passte kein Hefepilz zum Profil. Sie fanden das fehlende Stück ein Meer entfernt in den südlichen Buchenwäldern Patagoniens.
Die neue Hefe wurde an die University of Colorado School of Medicine gebracht, wo Hittinger und Jim Dover in Johnstons Labor ihr Genom sequenzierten.
Sie haben es benannt Saccharomyces eubayanus . Es mag die Kälte und seine DNA-Sequenz sieht aus wie die des nicht identifizierten Teils des Genoms der Lagerhefe.
Das Colorado-Team identifizierte auch genetische Mutationen im Lagerhefe-Hybrid, die sich vom Genom der wilden Lagerhefe unterscheiden. Diese Veränderungen – die wahrscheinlich in einer Brauereiumgebung stattfanden, in der die Evolution durch den großen Hefereichtum beschleunigt wird – häuften sich, seit diese ersten eingewanderten Hefen vor 500 Jahren mit ihren Ale-Cousins verschmolzen und die Fähigkeit der Lagerhefe verfeinerten, Zucker und Malz zu verstoffwechseln und Sulfite zu produzieren, wodurch ein Organismus, der sich auf Buchen entwickelte, in eine Maschine zur Bierherstellung verwandelt wurde.
Wie gelangte Hefe von Südamerika in die Höhlen und Klöster Bayerns, wo das Lagerbier geboren wurde? Sie wissen es nicht. Aber das Brauen von Lagerbier begann ungefähr zur gleichen Zeit wie der Aufschwung des transatlantischen Handels, sodass die Hefe möglicherweise auf einem Segelschiff mitgefahren ist, vielleicht auf einem Stück Holz oder im Magen einer Fruchtfliege.
Dieser kälteliebende Hybrid entwickelte sich dann zu den modernen Lagerhefen, die heute in Brauereien auf der ganzen Welt verwendet werden, und erwarb mehrere genetische Veränderungen, die ihren Zucker- und Schwefelstoffwechsel veränderten.
Wir haben dies vor allem deshalb verfolgt, weil wir herausfinden wollen, wie die Dinge funktionieren und warum die Dinge so sind, wie sie sind, sagt Johnston. Aber es steckt noch mehr dahinter. Was wir über relativ einfache Organismen wie Hefe gelernt haben, hat Wissenschaftlern geholfen, das menschliche Genom zu verstehen und zu verstehen, wie Variationen in der DNA-Sequenz zu Krankheiten führen. Bemerkenswert ist, dass unsere Erfahrung bei der Ermittlung von DNA-Sequenzunterschieden in den Genomen von Bierhefen uns dabei helfen könnte, die schwierigere Herausforderung der personalisierten Medizin zu bewältigen – die Nutzung des Wissens über die menschlichen Genomsequenzen eines Individuums zur Verbesserung der Gesundheitsversorgung.
Die Fakultät der University of Colorado School of Medicine arbeitet daran, die Wissenschaft voranzutreiben und die Pflege zu verbessern. Zu diesen Fakultätsmitgliedern gehören Ärzte, Ausbilder und Wissenschaftler des University of Colorado Hospital Children’s Hospital Colorado Denver Health National Jewish Health und des Denver Veterans Affairs Medical Center. Die Schule liegt an der Anschutz Medical Campus einer von vier Campussen im System der University of Colorado. Um mehr über die Pflegepädagogikforschung und das gesellschaftliche Engagement der medizinischen Fakultät zu erfahren, besuchen Sie bitte deren Website . Weitere Neuigkeiten und Informationen finden Sie unter Universität von Colorado Nachrichtenredaktion.
