Sự đa dạng đáng kinh ngạc của nấm men rượu vang

Chia sẻ: Nguyen Phuonganh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

269
lượt xem 93
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'sự đa dạng đáng kinh ngạc của nấm men rượu vang', tài liệu phổ thông, sinh học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sự đa dạng đáng kinh ngạc của nấm men rượu vang

Sự đa dạng đáng kinh ngạc của nấm men rượu vang Tại Fairbanks, Alaska, từ 10 đến 14 tháng Sáu vừa qua, các nhà sinh học tiến hóa, tự nhiên học và hệ thống học đã tụ
họp dưới tiêu đề “EVOLUTION 2005 MEETING” để chia sẽ những kết quả nghiên cứu về nấm, chuột, nấm men và những lòai sinh vật khác. Tờ Science, Vol 309, Issue 5733, 15 July 2005 có 3 bài tổng kết, SHVN xin giới thiệu cùng bạn đọc. Kể từ thời các vua Ai Cập cổ đại, nấm men Saccharomyces cerevisiae đã giúp nhân lọai làm bánh mỳ, rượu, bia và các thứ giải khác có cồn khác. Mãi gần đây, nó còn trở thành một sinh vật mô hình cho các nhà sinh học phân tử và tế bào “mổ xẻ”. Và
bây giờ các nghiên cứu bắt đầu dò tìm đặc tính đa dạng di truyền của lòai eukaryote đơn giản này ngòai thực địa. Nhà sinh học tiến hóa Jeffrey Townsend của Đại học Connecticut, Storrs, và cộng sự đã nhận diện vài chủng S. cerevisiae khác nhau từ các khu rừng và vườn nho ở Ý và Mỹ khác nhau. Townsend giả định: việc các chủng khác nhau được tìm thấy có thể giúp giải thích sự khác biệt về mùi vị của các lọai rượu vang lên men tự nhiên chăng(!?)
Mãi cho tới gần đây các nhà nghiên cứu vẫn còn “ngây thơ” cho rằng bất kỳ chủng nấm men nào tìm thấy ở vườn nho đều "đào tẩu" từ mấy hầm ủ rượu gần đó, vì trong quá trình lên men người ta vẫn hay cho thêm mầm vi sinh vật vào. Tuy nhiên đến năm 2004, nếp nghĩ này đã được một số nhà khoa học đặt thành câu hỏi khi mà Paul Sniegowski, Đại học Pennsylvania, Philadelphia khám phá ra chủng S. cerevisiae ngay dưới vỏ cây sồi và vùng đất xung quanh của những cây này, mà theo ước tính khỏang cách phân bố địa lý của chủng này xa hơn rất nhiều so với “nơi chôn nhau cắt rốn” thường thấy của
chúng là trái cây hư thối và vườn nho. Townsend còn nhấn mạnh những chủng mà Sniegowski tìm thấy chính là những quần thể biến dị của S. cerevisia. Kết quả của Sniegowski khiến cho các nhà nghiên cứu phải đặt câu hỏi là có bao nhiêu chủng nấm men trong tự nhiên và quan hệ giữa chủng sống ở vỏ cây sồi với chủng sống trong vườn nho là thế nào, chủng nào xuất phát từ chủng nào? Townsend một thành viên của phòng thí nghiệm John Taylor ở Đại học California, Berkeley, và Erlend Aa một sinh viên Đại học Tromsø, Norway đã so sánh trình
tự DNA 15 chủng S. cerevisiae lấy từ các vườn nho ở Ý, chủ yếu là nho làm rượu vang Chinanti, cùng với 2 mẫu trong phòng thí nghiệm, thêm 1 chủng từ nước ép nho làm cũng làm rượu vang. Họ còn phân tích thêm những chủng nấm men do Sniegowski cung cấp được tìm thấy trên hoặc gần cây sồi. Aa đã đọc trình tự 4 gene từ tất cả các chủng nấm men thí nghiệm nói trên và tìm thấy có 78 sự khác biệt về base ở các gene này trong tất cả các chủng. Quá trình tổ hợp của các gene cho thấy nó có thể tạo ra các dạng kiểu gene có thể phân biệt được cho từng mẫu. Aa và
Townsend chứng minh rằng nấm men tìm thấy trên nho không giống với nấm men phân lập từ rượu vang ở những hầm ủ rượu. Quả thực nấm men từ vườn nho làm rượu vang khắp thế giới bao gồm nhiều chủng hoang dại và sự đa dạng sinh học của chúng lớn hơn những gì mà người ta tưởng. Như vậy chủng nấm men làm rượu vang không đại diện một quần thể các chủng đã được thuần hóa như đề xuất trước đó, Christian Landry, Đại học Harvard, Cambridge, Massachusetts nhấn mạnh. Và hơn nữa nấm men phân lập ở vườn nho khá là khác biệt so với nấm men phân lập từ cây sồi.
Hai mẫu thu được từ đảo Elba, Ý cũng cho thấy rằng rằng nấm men tìm thấy trên nho ở những vườn nho khác nhau trong cùng một khu vực địa lý cũng có thể mang những đặc trưng khác biệt. Townsend còn khám phá ra rằng nấm men ở đảo Elba có những nét giống với chủng trên đất liền nhưng cũng chứa những kiểu gene duy nhất khiến nó là lòai đặc hữu của đảo. Ông ta muốn mở rộng nghiên cứu nhằm xác địch liệu ở những vùng địa lý khác có còn những quần thể nấm men khác không và có lẽ như là một kết quả tất yếu sẽ cho ra rượu vang khác nhau.
Từ hai trong số bốn gene được nghiên cứu, Townsend và Aa nhận thấy sự thay đổi trên các gene này có thể giúp giải thích tại sao có sự biến dị chủng lòai từ vườn nho này đến vườn nho khác. Thứ nhất, gene SSU1, liên quan đến quá trình chuyển vận của sulfite – một chất độc – ra khỏi tế bào. Thứ hai, một gene mà tòan bộ protein của nó điều hòa họat động SSU1. Khi gene SSU1 họat động mạnh nghĩa là nó giúp tế bào nấm men kháng lại độc tố. Còn gene điều hòa SSU1 cho thấy nó đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc quyết định đặc tính khác biệt rất lớn từ
chủng này đến chủng khác. Gene này cho thấy quá trình dịch mã của nó đã tạo ra những protein khác nhau không đáng kể và như thế chỉ định rằng nó đã tiến hóa nhanh nhất trong 4 gene nghiên cứu. Townsend cho rằng thực tế nghề trồng nho có thể giải thích sự thay đổi nhanh chóng đó. Theo đó, ở vườn nho, nho được xử lý với sulfite và những hợp chất chứa sulfite để trừ khử nấm mốc và các vi khuẩn có hại khác và thậm chí nó cũng giết luôn chủng nấm men trừ những nấm men có họat tính SSU1 cao. Hơn nữa, trong nghề làm rượu vang người ta hay khử trùng bồn ủ bằng cách thêm
sulfite và những hợp chất chứa sulfite, một lần nữa theo giả định cũng tiêu khử luôn nấm men ngọai trừ chủng chịu được hóa chất này. Townsend còn lưu ý rằng những quá trình xử lý như thế sẽ giúp những người làm rượu có thể thu được nhiều chủng nấm men hữu dụng. Chính những chủng kháng tốt và “sống dai” với sulfite và những hợp chất chứa sulfite sẽ tồn tại trong hầm ủ chứa những hóa chất này và tạo ra nhiều cồn hơn. Townsend đi đến kết luận cho rằng chủng nấm men làm rượu là những chủng hoang dại vô tình bị thuần hóa. Kết luận này đáng được một ly
rượu mừng.