Bu yiyeceklerin hepsi, farklı lezzetleri için mikroorganizmalara bağımlıdır. margouillat fotoğraf / Shutterstock.com

Maceracı damak tadına sahip olanlar için ekmek, et, sebze, şarap, bira veya Fransız peynirli bir tahta olmayan bir tatil masası hayal etmek zor. Bu lezzetleri aileniz ve arkadaşlarınızla birlikte tatmak, tatilleri bu kadar eğlenceli kılan şeylerin bir parçası.

Bu yiyecek ve içecekler, birçok farklı hayvanın, bitkinin ve mikropun evcilleştirilmesine aittir. Bitki ve hayvan evcilleştirmesi iyi çalışılmıştır, çünkü iyi olduğu düşünülmektedir. en önemli değişim Son insanlık tarihinde.

Bilim adamları, mikropların evcilleştirilmesi hakkında çok daha az şey biliyorlar, ancak sonuç olarak, toplum, tüm yıl boyunca zevk aldığımız yiyecek ve içeceklere önemli katkılarını takdir edemiyor.

Mantarları inceleyen evrimsel bir biyologumevcilleştirilmemizi sağlayan bir grup mikrop birçok lezzetli ürün. Uzun zamandır iki sorudan etkilenmiştim: Evcilleşmelerine neden olan genetik değişiklikler nelerdir? Peki atalarımız nasıl evcilleştirileceğini nasıl buldular?

Sende mi merak ettin? Son araştırmalar bu sorulara ışık tutuyor, bu yüzden biraz Camembert peyniri ve bira alın ve okumaya devam edin.

Uluslararası peynir çeşitleri için mantarlar da dahil olmak üzere çok çeşitli mikroplara teşekkür ederiz. Umomos / Shutterstock.com

Senin lager içinde melezleri

Evcilleştirme söz konusu olduğunda, bira mayasının toplanması zor. Fırıncılık, bira ve şarap endüstrisinin temel taşı olan bira mayası, bitki meyvelerinin ve tahılların şekerlerini alkole dönüştürmek için olağanüstü bir yeteneğe sahiptir. Brewer'ın mayası bu esnekliği nasıl geliştirdi?

Yeni maya türlerini keşfederek ve genomlarını sıralayarak, bilim adamları, demlenmede kullanılan bazı mayaların melez olduğunu bilir; yani, iki farklı maya türünden bireylerin eski çiftleşme birliklerinin torunlarıdır. Melezler her iki ebeveyn türüne de benzerler - wholpins (balina-yunus) veya ligerleri (aslan-kaplan) düşünün.

Güçlü bira mayasının hücreleri, pişirme, bira ve şarap endüstrisinin temel taşıdır. wikipedia

Örneğin, lager bira mayaları birbiriyle yakından ilişkili iki türün melezleridir: bira mayası Saccharomyces cerevisiae ve Saccharomyces eubayanus. Saccharomyces cerevisiae İngilizler gibi lezzetli biralar üretiyor, ancak sıcak havalarda daha iyi büyüyor. Tersine, Saccharomyces eubayanus Soğukta daha iyi büyür ancak bira tadına zarar veren bileşikler üretir. Lager maya melezleri, her ikisinin de en iyisini bir araya getirir; Saccharomyces cerevisiae ve daha düşük sıcaklıklarda büyüme sayesinde Saccharomyces eubayanus. Bu, bu hibritleri, lagerlerin icat edildiği Avrupa'nın soğuk kışlarında bira pişirmek için harika kılar.

Araştırmacılar da keşfetti diğer birliğin doğal melezleri Saccharomyces tür. Hala bilinmeyen şey, hibridizasyonun, insanların binyıllar için fermente içecekler yapmak için kullandıkları mayalardaki norm veya istisna olup olmadığıdır.

Bu soruyu ele almak için liderliğindeki bir ekip Wisconsin Üniversitesi'nde yüksek lisans öğrencisi Quinn Langdon ve liderliğindeki başka bir takım Belçika'daki Ghent ve Leuven Üniversitelerinde doktora sonrası meslektaş Brigida Gallone Bira ve şarap yapımında yer alan yüzlerce mayanın genomlarını inceledi. Alt çizgileri? Melez kuralı.

Örneğin, endüstriyel ortamlardan toplanan mayaların dörtte biribira ve şarap üreticileri de dahil olmak üzere melezlerdir.

Şaşırtıcı bir şekilde, bazı melezler kökenlerini izliyorlar. üç veya dört farklı ebeveyn türü. Neden tüm bu hibridizasyon? Diye sorabilirsiniz. Daha çok lager melezlere benziyor, Yeni keşfedilen bu melezler, ne yemek yedikleri ve ne kadar hızlı büyüdükleri konusunda farklılık gösterir.. Hibridizasyon nezaketine sahip olan bu tercihler sadece insanların bira üretiminde nasıl kullandıklarını değil, aynı zamanda elde edilen demirin lezzet profillerini de etkiler.

Bu bira stilleri ve aroma çeşitliliği, bira mayası ve hibridizasyona olan düşkünlüğü sayesinde gelir. Brent Hofacker / Shutterstock.com

Peynirindeki mutantlar

Evcil mantarların genomlarını vahşi akrabalarıyla karşılaştırmak, bilim adamlarının en sevdikleri yiyecek ve içeceklere yol açan genetik değişiklikleri anlamalarına yardımcı olur. Fakat atalarımız gerçekte bu vahşi mantarları nasıl evcilleştirdi? Hiçbirimiz her şeyin nasıl başladığına tanıklık etmek için orada değildik. Bu gizemi çözmek için, bilim adamları, bugün yemeklerimizi yapmak için kullandıklarımıza benzeyen organizmalara dönüşebileceklerini görmek için yabani mantarlarla deney yapıyorlar.

Tufts Üniversitesi'nde mikrobiyolog olan Benjamin Wolfe ve ekibi Bu soruyu vahşi alarak ele alarak Penicillium Laboratuarında peynir içeren bir madde üzerinde bir ay boyunca numuneleri kalıplamak ve büyütmek. Bu insanlar için kısa bir süre gibi gelebilir, ancak mantarlar için birçok nesiller kapsayan biridir.

Yabani mantarlar, Camembert peyniri yapımında peynir endüstrisi tarafından kullanılan mantar suşları ile çok yakından ilgilidir, ancak onlardan çok farklı görünmektedir. Örneğin, yabani türler beyaz ve kokusuz endüstriyel türlere kıyasla küflüdürler, yeşildirler ve kokarlar.

Mavi bir peynirden izole Penicillium kalıp kolonileri. Beyaz koloni yabani kalıbın evcil bir versiyonudur. Benjamin Wolfe, CC BY-SA

Wolfe'a göre, asıl soru deneysel olarak yeniden yaratıp yaratmayacağı ve evcilleştirme sürecinin ne dereceye kadar olduğu idi. Yabani suşlar peynirdeki bir aylık büyümeden sonra nasıl göründü ve kokuyordu? Dikkat çekici bir şekilde, kendisinin ve ekibinin bulduğu şey, deneyin sonunda, vahşi suşların, bilinen endüstriyel suşlara, vahşi atalarına göre çok daha benzer göründüğü idi. Örneğin, onlar beyaz renkli ve çok daha az küflü kokuyordu.

Mantarlar, kendilerini rekabet edebilmelerini ve savunabilmelerini sağlayan enerji üreten pigmentler ve keskin bileşikler harcarlar. Bir peynir diyetinde rahatça yaşamak ve avcılardan güvenli olmak demek, pigment üretme kabiliyetini kaybetmenin aslında avantajlı olabileceği anlamına gelir. Çünkü tasarruf edilen enerji bunun yerine mantar kolonisinin büyümesi için harcanabilir.

Peki vahşi baskı nasıl evcil bir sürüme dönüştü? Mutasyona uğradı mı? Wolfe ekibi, hem vahşi ataların hem de evcil soyundan gelenlerin genomlarını sıralayarak ve genlerin peynirde yetişen aktivitelerini ölçerek, bu değişikliklerin farkına vararak organizmaların genomundaki mutasyonlarla olmadı. Aksine, onlar büyük olasılıkla meydana geldi Spesifik genlerin aktivitesini değiştiren kimyasal değişiklikler fakat aslında genetik kodu değiştirmeyin. Böyle sözde epigenetik değişiklikler mutasyonlardan çok daha hızlı oluşabilir. Evcilleştirmeye giden yol, daha önce düşünüldüğünden daha hızlı görünmektedir, bu da belki de maceracı peynir üreticilerini, yeni lezzetler için evcil mantarları denemeye başlamaya teşvik edecektir.

Bu tatil sezonunda en sevdiğiniz yiyecek ve içeceklerin tadını çıkarırken, bu mikroskobik mantarların, güçlü güçlerinin nasıl geliştiğini ve dünyamızın onlarsız ne kadar yumuşak olacağını düşünün.

Yazar Hakkında

Antonis Rokas, Cornelius Vanderbilt Biyolojik Bilimler Bölüm Başkanı ve Biyolojik Bilimler ve Biyomedikal Bilişim Profesörü, Vanderbilt Üniversitesi

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

books_science