Nuova specie di lievito scoperta in Patagonia

I lieviti sono minuscoli organismi che fanno parte di un gruppo più grande conosciuto come funghi. Hanno ruoli importanti nelle nostre vite, specialmente nella panificazione e nella birrificazione. Una delle grandi discussioni tra gli scienziati è come definire cosa sia una specie di lievito, soprattutto con microorganismi come funghi e lieviti. Questo può essere una sfida perché questi organismi piccolissimi non seguono sempre le stesse regole delle piante e degli animali più grandi.

Negli ultimi anni, gli scienziati hanno fatto grandi progressi usando strumenti avanzati per identificare diverse specie di lieviti. Studiando da vicino il DNA di questi lieviti, possono capire quanto siano strettamente imparentate le diverse specie. Questo li aiuta a capire come questi organismi evolvono e si adattano nel tempo.

#Scoprire Nuovi Lieviti

I ricercatori hanno studiato il genere di lievito Saccharomyces, che include diverse specie molto importanti per gli esseri umani. Questi lieviti sono comunemente usati nella produzione di cibo e bevande. Recentemente, gli scienziati hanno scoperto due nuove specie appartenenti a questo gruppo: Saccharomyces eubayanus e Saccharomyces jurei.

S. eubayanus è stato trovato per la prima volta nelle foreste della Patagonia, una zona condivisa sia dall'America del Sud che da parti delle isole del Pacifico meridionale. Questa regione ha una combinazione unica di condizioni ambientali che hanno plasmato la diversità delle specie di lieviti presenti. Man mano che gli scienziati continuavano il loro lavoro, hanno scoperto che c'erano ancora più specie là fuori che non erano state classificate.

In uno studio del genere, i ricercatori hanno campionato la corteccia degli alberi nelle foreste del Cile meridionale, cercando specificamente un tipo di albero noto come Nothofagus dombeyi. Hanno isolato diverse ceppi di lieviti da questi campioni e trovato una linea di discendenza che era significativamente diversa dalle specie conosciute. Questo ha sollevato la possibilità che avessero scoperto una nuova specie di lievito.

#Processo di Identificazione dei Lieviti

L'identificazione dei lieviti spesso inizia con l'analisi genetica. I ricercatori per primi amplificano e sequenziano una parte specifica del DNA del lievito nota come spacer interno trascritto (ITS). Questa sequenza aiuta a distinguere tra diversi tipi di lieviti e può mostrare quanto siano strettamente imparentati tra loro.

Oltre a guardare all'ITS, gli scienziati esaminano anche altri marcatori genetici che possono fornire ulteriori informazioni sul lievito. Per questo studio, i ricercatori hanno analizzato la variazione genetica presente in più campioni di lieviti provenienti da diverse località.

Inoltre, hanno utilizzato un metodo chiamato sequenziamento dell'intero genoma per analizzare l'intero materiale genetico di questi lieviti. Confrontando le informazioni genetiche di più ceppi, gli scienziati possono calcolare quanto siano simili o diversi i ceppi, usando una misura nota come identità nucleotidica media (ANI). Se due ceppi mostrano una differenza significativa nella loro ANI, potrebbero essere classificati come specie separate.

#Diversità Genetica nei Lieviti

I ricercatori hanno trovato una grande quantità di variazione genetica all'interno dei ceppi di Saccharomyces isolati dalla Patagonia Costiera. È interessante notare che hanno scoperto che alcuni ceppi erano strettamente correlati a quelli trovati in Australia, in particolare alla linea di discendenza conosciuta come AUS. Questo suggerisce che questi due gruppi potrebbero avere una storia evolutiva condivisa, forse attraverso migrazioni passate o meccanismi di dispersione.

L'analisi ha mostrato che i lieviti provenienti dalla Patagonia Costiera avevano caratteristiche genetiche distinte rispetto a quelli di altre regioni. Le differenze genetiche indicano che questi ceppi potrebbero essersi evoluti separatamente, forse a causa di eventi geologici e cambiamenti climatici nel passato.

#Importanza dell'Isolamento Riproduttivo

Oltre alle differenze genetiche, i ricercatori hanno esaminato come questi lieviti interagiscono tra loro. Un aspetto chiave per definire una specie è se diversi gruppi possano riprodursi tra loro. Se due popolazioni di lieviti non riescono a produrre prole vitale quando si accoppiano, questo può indicare che sono specie diverse.

Lo studio ha coinvolto esperimenti di accoppiamento tra diversi ceppi di lieviti per testare la vitalità delle spore. È stato scoperto che incroci tra rappresentanti della nuova linea identificata e ceppi conosciuti di S. uvarum producevano spore con una bassa vitalità. Questo risultato ha supportato l'idea che la nuova linea scoperta rappresentasse una specie distinta, che hanno proposto di chiamare Saccharomyces chiloensis.

#Varianti Strutturali e Loro Impatto

Oltre alle differenze genetiche, i ricercatori hanno esplorato la presenza di varianti strutturali all'interno dei genomi di lieviti. Le varianti strutturali sono cambiamenti più ampi nella sequenza del DNA che possono portare a differenze significative nei tratti. La presenza di queste varianti può contribuire all'isolamento riproduttivo e alla divergenza evolutiva.

Lo studio ha identificato diversi cambiamenti strutturali nella linea di S. chiloensis rispetto a S. uvarum. Questi cambiamenti includevano grandi riarrangiamenti cromosomici, che suggerivano che nel tempo si fossero verificati adattamenti ai loro specifici ambienti.

Comprendere queste varianti strutturali è fondamentale perché possono influenzare come i lieviti reagiscono a diversi ambienti, inclusa la loro capacità di crescere su varie fonti di carbonio. Ad esempio, la nuova specie mostrava schemi di crescita diversi rispetto a S. uvarum, indicando un modo unico di utilizzare i nutrienti disponibili.

#Differenze Fenotipiche e Adattamenti

I ricercatori hanno valutato le caratteristiche fisiche e biochimiche della nuova specie di lievito. Hanno testato quanto bene crescevano i lieviti in diverse condizioni, come temperature e fonti di carbonio variabili. Questo lavoro ha aiutato a chiarire la diversità fenotipica tra i ceppi di lievito.

S. chiloensis ha mostrato differenze nel modo in cui elaborava gli zuccheri rispetto a S. uvarum. Ad esempio, mostrava una minore tolleranza per alcuni tipi di zuccheri e aveva una ridotta capacità di crescere in ambienti con concentrazioni più elevate di etanolo. Questi tratti suggeriscono che S. chiloensis si sia adattato specificamente al suo habitat nativo nella Patagonia Costiera, dove le condizioni differiscono da quelle di altre regioni.

#Conclusione

La scoperta di Saccharomyces chiloensis contribuisce alla nostra comprensione della diversità e dell'evoluzione dei lieviti. Sottolinea l'importanza di utilizzare una combinazione di analisi genetica e valutazione fenotipica per identificare e classificare accuratamente nuove specie.

Questo studio enfatizza come i fattori geologici e climatici abbiano influenzato l'evoluzione dei lieviti nella Patagonia Costiera. Man mano che la nostra conoscenza di questi organismi si espande, si aprono nuove possibilità per la ricerca in ecologia e biotecnologia, con potenziali applicazioni in vari settori.

L'esplorazione continua della diversità dei lieviti continua a rivelare affascinanti intuizioni su come la vita si adatta e si evolve, e i risultati dalla Patagonia Costiera riflettono la complessità e la ricchezza degli ecosistemi del nostro pianeta. Gli scienziati sono entusiasti di approfondire ulteriormente i ruoli ecologici di questi lieviti e i loro potenziali usi in vari campi, dalla birrificazione alla biotecnologia.

In conclusione, l'identificazione di S. chiloensis è un passo significativo per scoprire la diversità nascosta dei lieviti e sottolinea la necessità di continuare la ricerca in questo campo. Man mano che gli scienziati si immergono più a fondo nel mondo dei microorganismi, è probabile che scoprano ancora più specie uniche e imparino come contribuiscono all'equilibrio dei nostri ecosistemi.