A háziasítás nyomait találták meg szegedi kutatók élesztőgombákban

A háziasítás nyomait találták meg a Szegedi Biológiai Kutatóközpont (HUN-REN SZBK) és a Magyar Molekuláris Medicina Kiválósági Központ (HCEMM) munkatársai élesztőgombákban, kutatási eredményeik fontos szerepet kaphatnak az élelmiszeripar, például borászat számára hasznos új élesztőtörzsek kiválasztásában és vizsgálatában.

Az élesztőgombák nélkülözhetetlen szereplői az élelmiszeriparnak, számos élelmiszer alapvető erjedési folyamatait hajtják végre, hozzájárulva a kenyér kelesztéséhez, a bor, a sör és más alkoholos italok előállításához. Az emberiség a vadon élő élesztőket az elmúlt évezredekben több független alkalommal is háziasította, így azok különféle élelmiszeripari folyamatokhoz alkalmazkodtak.

Az evolúció során többféle változás is végbe mehet az anyagcserében. Egyes enzimek elveszhetnek és újak jelenhetnek meg, vagyis megváltozhat az anyagcsere-hálózat szerkezete. A korábbi kutatások főként erre a folyamatra koncentráltak, de nem vették figyelembe, hogy az anyagcserében részt vevő kémiai vegyületek, az anyagcseretermékek mennyisége is megváltozhat. A szegedi kutatók - együttműködve a Berlini Charité Egyetemmel - elsőként vizsgálták meg az anyagcsere-evolúció mindkét oldalát úgy, hogy korszerű módszerekkel mérték az anyagcseretermékek sokaságát. Kiderült, hogy az anyagcseretermékek mennyisége az evolúció során sokkal gyorsabban változik, mint az anyagcsere-hálózat, és a kétféle változás nagyrészt független egymástól.

A PNAS folyóiratban publikált eredmények szerint a kutatók megállapították, hogy az élesztők evolúciója során a háziasítás drasztikus hatással volt az anyagcserére. A háziasított és vad élesztők lényeges eltéréseket mutatnak az anyagcseretermékek mennyiségeiben, valamint a háziasított élesztőkben felgyorsult az anyagcsere-változás evolúciós sebessége is.

Csaknem száz anyagcsereterméket külön-külön vizsgálva azt találták, hogy jelentős részük eltérő mennyiséget mutat a háziasított élesztőkben a vad élesztőkhöz képest. Bár az elmúlt évezredekben több független háziasítás is történt különféle emberi felhasználásra, ennek ellenére újra és újra azonos irányba változtak az anyagcseretermékek. Az anyagcseretermékek szintjének ezt a visszatérő, azonos irányú változását a kutatók háziasítási szindrómaként azonosították. Az ilyen mintázatot mutató anyagcseretermékek fontos szerepet töltenek be az élesztők központi anyagcseréjében és aromaanyagok termelésében, evolúciójukat tehát nagyban befolyásolhatta az emberi szelekció.

A kutatás, amelynek fő szerzői Tengölics Roland és Szappanos Balázs, rávilágít arra, hogy az anyagcseretermékek mennyiségi változásainak vizsgálata kulcsfontosságú lehet az evolúciós folyamatok mélyebb megértésében, legyen szó akár természetes szelekcióról, akár emberi tevékenység következményeiről. Az általuk kifejlesztett kutatási eljárás az iparban is hasznosítható. Módszerük lehetővé teszi, hogy célzottan olyan élesztőgombákat azonosítsanak, amelyek emberi felhasználás számára előnyösebb tulajdonságokkal rendelkeznek, például alacsonyabb mennyiségben termelnek nemkívánatos ízanyagokat.