Sự đa dạng đáng kinh ngạc của nấm men rượu vang docx

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 nh

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