During the evolution of the different species classified within the Saccharomyces genus, each one has adapted to live in different environments. One of the most important parameters that have influenced the evolution of Saccharomyces species is the temperature. Here we have focused on the study of the ability of certain species as Saccharomyces kudriavzevii to grow at low temperatures, in contrast to Saccharomyces cerevisiae. We observed that S. kudriavzevii strains isolated from several regions are able to synthesize higher amounts of glycerol, a molecule that has been shown to accumulate in response to freeze and cold stress. To explain this observation at the molecular level we studied the expression of glycerol biosynthetic pathway genes and we observed a higher expression of GPD1 gene in S. kudriavzevii compared to S. cerevisiae in micro-vinification conditions. We observed higher enzymatic activity of Gpd1p in S. kudriavzevii in response to osmotic and cold stress. Also, we determined that S. kudriavzevii Gpd1p enzyme presents increased catalytic properties that will contribute to increase glycerol production. Finally, we evaluated the glycerol production with S. cerevisiae, S. kudriavzevii or a recombinant Gpd1p variant in the same background and observed that the S. kudriavzevii enzyme produced increased glycerol levels at 12 or 28°C. This suggests that glycerol is increased in S. kudriavzevii mainly due to increased V max of the Gpd1p enzyme. All these differences indicate that S. kudriavzevii has changed the metabolism to promote the branch of the glycolytic pathway involved in glycerol production to adapt to low temperature environments and maintain the NAD+/NADH ratio in alcoholic fermentations. This knowledge is industrially relevant due to the potential use, for example, of S. cerevisiae-S. kudriavzevii hybrids in the wine industry where glycerol content is an important quality parameter.

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Production and balance of glycerol is essential for the survival of yeast cells in certain stressful conditions as hyperosmotic or cold shock that occur during industrial processes as winemaking. These stress responses are well-known in S. cerevisiae, however, little is known in other phylogenetically close related Saccharomyces species associated with natural or fermentation environments such as S. uvarum, S. paradoxus or S. kudriavzevii. In this work we have investigated the expression of four genes (GPD1, GPD2, STL1, and FPS1) crucial in the glycerol pool balance in the four species with a biotechnological potential (S. cerevisiae; S. paradoxus; S. uvarum; and S. kudriavzevii), and the ability of strains to grow under osmotic and cold stresses. The results show different pattern and level of expression among the different species, especially for STL1. We also studied the function of Stl1 glycerol symporter in the survival to osmotic changes and cell growth capacity in winemaking environments. These experiments also revealed a different functionality of the glycerol transporters among the different species studied. All these data point to different strategies to handle glycerol accumulation in response to winemaking stresses as hyperosmotic or cold-hyperosmotic stress in the different species, with variable emphasis in the production, influx, or efflux of glycerol.

Chitin synthase (CHS) is a glucosyltransferase that converts UDP-N-acetylglucosamine into chitin, one of the main components of fungal cell wall. Class III chitin synthases act directly in the formation of the cell wall. They catalyze the conversion of the immediate precursor of chitin and are responsible for the majority of chitin synthesis in fungi. As such, they are highly specific molecular targets for drugs that can inhibit the growth and development of fungal pathogens. In this work, we have identified and characterized a chitin synthase gene of Moniliophthora perniciosa (Mopchs) by primer walking. The complete gene sequence is 3,443 bp, interrupted by 13 small introns, and comprises a cDNA with an ORF with 2,739 bp, whose terminal region was experimentally determined, encoding a protein with 913 aa that harbors all the motifs and domains typically found in class III chitin synthases. This is the first report on the characterization of a chitin synthase gene, its mature transcription product, and its putative protein in basidioma and secondary mycelium stages of M. perniciosa, a basidiomycotan fungus that causes witches' broom disease of cacao.

A atividade killer de leveduras tem sido observada em mais de 90 espécies e diversas toxinas killer (micocinas) produzidas por linhagens pertencentes a diversos gêneros têm sido extensivamente estudadas. Muitos estudos têm destacado as aplicações biotecnológicas do fenômeno killer: (i) controle de leveduras contaminantes de processos fermentativos; (ii) taxonomia e biotipagem de leveduras de interesse clínico e industrial; e (iii) aplicações biomédicas como novos agentes antimicóticos. Este trabalho de revisão aborda as potenciais aplicações do sistema killer de leveduras com base em estudos até o momento realizados, demonstrando o potencial biotecnológico dessas leveduras.

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Introdução: A fermentação alcoólica é um processo bioquímico realizado por leveduras, que são fungos unicelulares de reprodução assexuada. Ocorre espontaneamente e, por esse motivo, já está inserida no contexto da sociedade humana há milhares de anos. Entretanto, embora a atividade espontânea seja eficiente, o uso de leveduras selecionadas pode otimizar o processo bem como aumentar a qualidade dos produtos finais. Nesse sentido, o projeto tem como objetivo geral avaliar a capacidade fermentativa de cepas retiradas do cerrado e de mostos de cachaça artesanal. Metodologia: O meio de cultura para cultivo das células foi preparado utilizando uma mistura de 2% de glicose, 0,5% de peptona e 0,5% de extrato de levedura. No caso do meio de cultura para a fermentação, a mesma composição foi preparada alterando somente a concentração de glicose para 5%. Antes do início da fermentação pré-inóculos das cepas foram preparados em overnight. Suas concentrações foram determinadas por meio de OD 600 nm em espectrofotômetro de massa. Essa análise foi importante para quantificar o volume necessário de pré-inóculo de cada linhagem e padronizar a concentração celular nos mostos de fermentação. Posteriormente, os volumes quantificados foram centrifugados e os sobrenadantes descartados. Essas células foram, então, inoculadas em 2 mL de meio de cultura com 5% de glicose por um tempo total de 3 dias. Esse processo de fermentação foi realizado em triplicata para cada uma das linhagens analisadas, aumentando, assim, a credibilidade dos dados. Amostras de 10 µL foram coletadas de cada mosto em quatro períodos diferentes com intervalo de 24 horas entre eles. Essas amostras foram diluídas em 990 µL de água e as concentrações de glicose foram quantificadas pelo método DNS com base em uma curva padrão. Resultados: Os resultados preliminares de alguns isolados demonstraram que as cepas oriundas dos mostos de cachaça artesanal iniciam o consumo da glicose antes das leveduras nativas do Cerrado, provavelmente porque já estão adaptadas ao estresse fermentativo. Ambas, no entanto, ainda se comportam de modo inferior a levedura utilizada como controle positivo. Ela é denominada PE-2 e caracteriza-se por ser uma linhagem industrial de referência para produção de etanol.