Biotecnología de levaduras y hongos

Los hongos patógenos tienen en común su capacidad para cambiar la forma de crecimiento según en qué etapa de la infección se encuentren (levaduriforme, filamento, formación de estructuras especializadas de penetración, esporas, etc.). Estos cambios de desarrollo van acompañados por la secreción de proteínas que van a interactuar con el hospedador para evitar que este lo detecte o detenga su proliferación. Este constante cambio de comportamiento del hongo durante el proceso infectivo debe estar altamente regulado. En nuestro laboratorio estudiamos las proteínas que usan los hongos patógenos para infectar, así como los mecanismos que emplean para regular su expresión y controlar los diferentes cambios en su desarrollo durante el proceso infectivo. Para ello usamos el organismo modelo Ustilago maydis, un patógeno del maíz que causa lo que se conoce como el carbón del maíz. El uso combinado de técnicas de biología molecular para la edición génica de microorganismos, Espectrometría de Masas, RNA-seq y ChIP (Immunoprecipitación de Cromatina) entre otros, en combinación con técnicas de biología celular como microscopía de fluorescencia, nos han permitido determinar el papel de la modificación de la cromatina, en concreto la acetilación de histonas, en el proceso infectivo y encontrar nuevas proteínas implicadas en la lucha contra el hospedador. En estos momentos estamos estudiando nuevos sistemas con los que los hongos patógenos controlan la infección y caracterizando nuevas proteínas implicadas en la interacción con el hospedador. Muchos de estos mecanismos están conservados entre hongos, por lo que los resultados obtenidos mediante el  uso de U. maydis como organismos modelo pueden ser transferidos a otros hongos patógenos de vegetales e incluso de animales.

Las levaduras juegan un papel esencial en la calidad final de las bebidas fermentadas, especialmente el vino y la cerveza. Aunque actualmente se conocen cepas de levaduras aisladas de dichas fermentaciones, que aportan características organolépticas específicas a la bebida, en los últimos años hay un resurgir de la demanda de nuevas cepas únicas, a veces con carácter territorial, otras donde predomine la potenciación de cierto aroma o sabor en el producto final, para su uso en bodegas y principalmente en micro-cervecerías. En nuestro laboratorio llevamos años estudiando las peculiaridades genéticas de estas levaduras y estudiando la biodiversidad de cepas presentes en las elaboraciones de vino fino. Actualmente nos estamos moviendo al mundo de la cerveza, donde estamos llevando a cabo una búsqueda sistemática de nuevas cepas locales con interés cervecero. Para ello hemos creado dos plataformas de investigación, una plataforma robótica para la manipulación y caracterización de multitud de aislados simultáneamente y una micro-cervecería de investigación, capaz de producir 500 L de cerveza para ensayar las levaduras seleccionadas.