Análisis de la expresión genética en la síntesis de acetato de etilo y acetato de isoamilo en Saccharomyces cerevisiae, en distintas condiciones de fermentación en el proceso cervecero

Se considera que la etapa más importante en el proceso cervecero es la fermentación, donde la levadura sintetiza compuestos volátiles que constituyen el perfil aromático de las bebidas alcohólicas. Entre estos compuestos se encuentran los alcoholes y ésteres, siendo acetato de etilo y acetato de isoamilo los más importantes sensorialmente. Estos compuestos se generan por la actividad de ciertos genes y aunque se han realizado avances en la investigación y se sabe que la producción de ésteres es influenciada por aspectos tales como: cepa, composición del mosto, temperatura, presión, cantidad de inóculo y oxigeno disuelto; aun se desconocen los niveles de expresión e interacción de estos genes en distintas condiciones de fermentación industrial. En este trabajo determinamos el nivel de expresión de los genes relacionados a la biosíntesis de acetato de etilo y acetato de isoamilo en las cepas tipo lager 790 y 820. Las levaduras fueron sometidas a las siguientes condiciones experimentales: a) composición de mosto (35% - 50% malta); b) temperatura de fermentación (12.5°C - 17.5°C); c) temperatura de arranque (8.5°C – 12.5°C); y d) oxigenación (25 ppm - 35 ppm) El análisis global del transcriptoma fue obtenido por microarreglos de ADN y verificado por qPCR. Analizamos la transcripción de 32 genes implicados en la biosíntesis de ambos acetatos, partiendo de piruvato y la incorporación de valina y leucina, la producción de alcoholes superiores y la biosíntesis de acetil CoA. Los resultados de los microarreglos revelaron diferencias importantes en los patrones de expresión genética en ambas cepas en diversas rutas metabólicas. Sin embargo, el impacto en la síntesis de los acetatos fue diferente. La composición del mosto no influyó, de manera significativa, en la transcripción de la ruta biosintética analizada. Sin embargo, cuando la temperatura de fermentación se mantuvo a 12.5ºC, la cepa 790 sobre expresó los genes ILV2, LEU4, LEU9, BAT1 responsables de la incorporación de valina y leucina para la biosíntesis de acetato de isoamilo. El resultado con la cepa 820 fue distinto, observándose sobre expresión en cinco genes de alcohol deshidrogenasas, ADH1, ADH3, ADH4, ADH5 y SFA1 encargadas de catalizar el paso final en la formación de los compuestos alcohólicos derivados de aminoácidos ramificados. Otro gen sobre expresado fue el ATF1, el cual se encuentra expresado en ambas cepas, sugiriendo que cuando la fermentación se inicia a temperaturas relativamente altas, y posteriormente se disminuye, hay un incremento en la producción de esteres que afecta la actividad de las AATase. En cuanto a la condición de oxigenación ambas cepas producen mayor cantidad de ésteres cuando se oxigena el mosto a 25 ppm, los genes que codifican las enzimas acetiltransferasa, se expresan en ambas cepas determinando que el oxígeno ejerce una influencia a través del crecimiento de la levadura y por lo tanto de la disponibilidad de acetil-CoA, ya que los genes PDB1y LAT1 involucrados en el complejo multienzimático de la síntesis de piruvato a acetil Co-A, muestran expresión en las dos cepas, observándose que el oxígeno directamente esta reprimiendo la expresión de los genes que codifican AATase. Nuestros resultados demuestran que la producción de esteres depende, especialmente de la constitución genética de cada cepa y de su interacción con las distintas condiciones de fermentación. Abstract It is considered that the most important stage in the beer process is fermentation, where yeast synthesizes volatile compounds that constitute the aromatic profile of the alcoholic drinks. Between these compounds are alcohols and esters, being an acetate of ethyl and acetate of isoamilo the most important sensory. These compounds are generated by the activity of certain genes, and although progress has been made in the investigation and it is known that the production of esters is influenced by factors such as strain, wort composition, temperature, pressure, amount of inoculum and dissolved oxygen ; still unknown levels of expression and interaction of these genes in different industrial fermentation conditions.In this paper we determine the level of expression of genes related to the biosynthesis of ethyl acetate and isoamyl acetate in the strains type lager 790 and 820. The yeasts were submitted to the following experimental conditions: a) composition of wort (35% - 50% malt), b) fermentation temperature (12.5 ° C - 17.5 ° C), c) starting temperature (8.5 ° C - 12.5 ° C) and d) oxygen (25 ppm - 35 ppm) The global analysis of the transcriptome was obtained by DNA microarray and verified for qPCR. We analyzed the transcription of 32 genes involved in biosynthesis of both acetates, starting of pyruvate and the incorporation of valine and leucine, the production of higher alcohols and the biosynthesis of acetyl CoA. The microarray results revealed significant differences in gene expression patterns in both strains in different metabolic pathways. However, the impact on the synthesis of acetates was different. The composition of the wort did not influence significantly in the transcription of the biosynthetic pathway analysis. However, when fermentation temperature was maintained at 12.5 ° C, strain 790 expressed the genes ILV2, LEU4, LEU9, BAT1 responsible for the incorporation of valine and leucine for the biosynthesis of isoamyl acetate.The result with the strain 820 was different, showing overexpression of five genes of alcohol dehydrogenase, ADH1, ADH3, ADH4, ADH5 and SFA1 responsible for catalyze the final step in the formation of the alcoholic compounds derived from branched amino acids.Another gene was overexpressed was the ATF1, which is expressed in both strains, suggesting that when fermentation starts at relatively high temperatures, and then decreases, there is an increase in the production of esters which affects the activity of AATase. As for the condition of oxygenation both strains produce more esters when the wort is oxygenated to 25 ppm, the genes encoding the acetyltransferase enzymes are expressed in both strains determining that the oxygen has an influence through the growth of yeast and therefore the availability of acetyl-CoA, the genes PDB1y LAT1 involved in the multienzyme complex of the synthesis of pyruvate to acetyl Co-A, show expression in both strains, being observed that oxygen directly suppressing the expression of genes that encode AATase. Our results demonstrate that the production of esters depends in particular on the genetic constitution of each strain and their interaction with different fermentation conditions

Infertilidad masculina y fragmentación del ADN espermático: Un problema actual

Spermatic DNA contributes one half of the genetic material to offspring. Currently, the parameters obtained through a seminogram do not provide complete information on the potential fertilization of the semen and the ability to produce a healthy embryo and an on-going pregnancy. This is the reason why the interest in developing techniques to assess sperm DNA fragmentation has been increased, as damage during spermatogenesis can occur at any stage of the process, this being a multifactorial phenomenon and not entirely delimited yet. Nowadays the infertility is an increasing global problem, and it has been shown that the quality of the DNA in the sperm can affect fertilization; this is why the evaluation of sperm DNA integrity, in addition to the study of the sperm parameters may provide additional information on the quality of the spermatozoa, resulting in great help to identify the causes of male infertility and thus can be used to better guide couples with infertility issues.El ADN del espermatozoide aporta la mitad del material genético a la descendencia, en la actualidad los parámetros obtenidos a través de un seminograma no dan una información completa sobre el potencial fecundante del semen y la capacidad de dar lugar a un embrión sano y un embarazo evolutivo. Es por ésto que ha aumentado el interés en desarrollar técnicas encaminadas a evaluar la fragmentación del ADN espermático, ya que en cualquier etapa del proceso de la espermatogénesis se puede producir un daño, siendo éste un fenómeno multifactorial y no del todo delimitado. Actualmente la infertilidad es un problema global que va en aumento y se ha demostrado que la calidad del ADN del espermatozoide puede afectar la fecundación; es por ello que la evaluación de la integridad del ADN, además del estudio de los parámetros seminales, puede aportar información adicional acerca de la calidad del espermatozoide, y ser de gran ayuda para identificar las causas de la infertilidad masculina y así orientar de mejor manera a las parejas

Voces de la gestión territorial. Estrategias complementarias para la conservación de la biodiversidad en Colombia

Colombia es un país con una alta riqueza biológica y cultural, tan diverso en su territorio como en las estrategias de conservación que en él se implementan. Sin embargo, muchas de estas estrategias no se han dado a conocer lo suficiente, lo que hace difícil su articulación a los procesos de gestión y ordenamiento del territorio. Existen algunos avances en su identificación como los ejercicios que se han realizado en los sistemas regionales de áreas protegidas para recopilar la información sobre estrategias complementarias de conservación en sus jurisdicciones, la articulación que realizan organizaciones privadas para identificar las iniciativas de conservación voluntaria por parte de la sociedad civil y el trabajo realizado por comunidades campesinas, indígenas y afrodescendientes para visibilizar sus áreas de conservación. Este libro, por lo tanto, tiene como objetivo visibilizar experiencias de conservación y gestión de la biodiversidad, diferentes a las áreas protegidas, teniendo en cuenta que el Convenio de Diversidad Biológica a través de la Meta Aichi 11 introduce el concepto de otras medidas efectivas de conservación basadas en áreas (OMEC) o áreas conservadas como instrumentos para lograr sistemas de conservación más completos, representativos y efectivamente gestionados (UNEP CDB, 2010). Esperamos sea un aporte para llenar un vacío de conocimiento acerca de dichas estrategias, mostrando sus principales características, los diferentes tipos de gobernanza con los que cuentan, sus mecanismos de implementación, fortalezas y debilidades, aprendizajes y cómo estos pueden ser aplicados a la gestión de la biodiversidad en el territorio.Servicios ecosistémicosGobernanzaManejo de territoriosDeforestación de bosquesPérdida y degradaciónEcosistemasComunidades localesConservación de la biodiversida

Biodiversidad 2017. Estado y tendencias de la biodiversidad continental de Colombia

En la cuarta versión del Reporte, que corresponde al año 2017, es una obligación preguntarnos cuál ha sido y es el papel de esta publicación y si ha abarcado la diversidad de formas y conceptos que definen el estado y el futuro de la biodiversidad colombiana. Las temáticas que constituyen la columna vertebral de cada uno de los reportes anuales responden a temas de pertinencia, nivel de incidencia y actualidad desde cada uno de los diferentes niveles de organización de la biodiversidad y buscan responder las siguientes preguntas fundamentales: 1) ¿Cómo se encuentra la biodiversidad del país? 2)¿Qué factores, en dónde y en qué medida está siendo afectada? 3)¿Cuáles son las iniciativas que desde la sociedad civil o a nivel de políticas públicas buscan evitar esa pérdida? 4)¿Cuáles son las grandes oportunidades para mejorar su gestión y manejo? Si bien evaluar la incidencia que puede tener el Reporte sobre acciones de gestión no es tarea fácil, se debe reconocer la buena acogida que han tenido los textos, las ilustraciones y la cifras entre los distintos tipos de lectores y el papel fundamental que ha jugado el Reporte en comunicar información de altísima calidad sobre la biodiversidad colombiana en diferentes momentos coyunturales. En ese sentido esta publicación es cada vez más una herramienta de consulta y referencia que está abierta al público tanto en formato impreso como digital, y de la misma manera busca fortalecerse para continuar brindando información relevante para la toma de decisiones en materia ambiental.BogotáSubdirección de Investigacione