Происхождение лагерных дрожжей: сложная история гибрида
Гибридные дрожжи, благодаря которым мы пьем лагер, — это организм, стоящий миллиарды долларов. Лагер составляет 94% мирового рынка пива. Его производство стало возможным благодаря биологической аномалии: гибридному дрожжевому организму, объединившему два разных вида — Saccharomyces cerevisiae (винные и пекарские дрожжи) и Saccharomyces eubayanus (вид, обнаруженный в природе лишь недавно). Этот гибрид позволяет варить пиво при низких температурах, что начали делать в Европе около 500 лет назад.
Однако как именно произошло это объединение, оставалось загадкой. В 2011 году S. eubayanus впервые нашли в природе — в галлах деревьев в Патагонии. Это породило гипотезы о том, как дрожжи из Южной Америки попали в погреб Баварии, совпав по времени с Эпохой Великих географических открытий.
С тех пор S. eubayanus обнаружили в Висконсине, Северной Каролине, штате Вашингтон, Новой Зеландии и Тибете. Но в Европе, где этот вид оставил свой след, его находят только в составе одомашненных гибридов с S. cerevisiae. «Это не имеет большого биогеографического смысла», — отмечает Крис Тодд Хиттингер, профессор генетики Университета Висконсин-Мэдисон, один из первооткрывателей патагонского штамма.
В статье, опубликованной 6 июля 2016 года в журнале PLoS Genetics, Хиттингер и его коллеги (Дэвид Перис и Куинн Лэнгдон) приходят к выводу, что история гибридизации, породившей лагерные дрожжи, гораздо сложнее, чем предполагалось.
Изучая геномы одомашненных гибридов, исследователи искали генетические последовательности, которые могли бы указать на природные штаммы S. eubayanus. «Одомашненные штаммы всё ещё сохраняют достаточное разнообразие, чтобы мы могли обнаружить генетический вклад разных линий eubayanus, найденных в природе», — поясняет Перис.
Оказалось, что ближайшими родственниками «одомашненной» половины гибрида (S. eubayanus) являются недавно обнаруженные штаммы из Северного полушария — в частности, из Северной Каролины и Тибета. Это говорит о том, что дальнейшие поиски в Северном полушарии помогут лучше понять естественную историю и генетическое разнообразие этого экономически важного дрожжевого вида.
«Понимая процесс одомашнивания, мы можем научиться создавать новые штаммы, важные для промышленности», — говорит Перис. «Мы находим больше разнообразия и можем применить его для инноваций».