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Unité mixte de recherche Sciences pour l'

[Thèse] Matthias Eder : Décrypter les bases génétiques et métaboliques des propriétés aromatiques de la levure

Matthias Eder a soutenu sa thèse le 20 décembre 2017.

Décrypter les bases génétiques et métaboliques des propriétés aromatiques de la levure

La levure Saccharomyces cerevisiae joue un rôle essentiel dans la production de composés aromatiques, tels que les esters, les alcools supérieurs et les acides organiques, ainsi que dans la transformation de précurseurs d'arômes du raisin pendant la fermentation du vin. Afin d'identifier les bases génomiques et métaboliques de ces propriétés, un croisement a été réalisé entre deux souches de levures de vin, sélectionnées pour leurs besoins en azote différents lors de la fermentation. 130 ségrégants de génération F2 ont été génotypés par séquençage complet du génome et individuellement phénotypés pendant la fermentation en mesurant les métabolites extracellulaires par HPLC et GC-MS. Les flux métaboliques intracellulaires ont été estimés à l’aide d’un modèle à base de contraintes. Une analyse QTL (quantitative trait locus) a été utilisée pour identifier les allèles influençant les variations d'arômes et de flux métaboliques. Plus de 80 QTL expliquant la variation de 59 caractères quantitatifs ont été détectés. Ces caractères comprennent des paramètres fermentaires, de consommation de substrat, la production de principaux métabolites et d’arômes fermentaires, ainsi que le métabolisme de composés aromatiques du raisin comme de terpénols ou le sulphur de diméthyle. L’intérêt de la cartographie QTL pour identifier les déterminants génétiques de variations de flux intracellulaires (f-QTLs) a par ailleurs été démontré. Les QTL détectés ont été disséqués et des gènes dont les allèles contribuent spécifiquement aux variations phénotypiques ont été identifiés. Ces résultats soulignent la complexité génomique et métabolique de la synthèse et de la transformation d'arômes par la levure. L'identification de ces déterminants génétiques permet de mieux comprendre les liens entre variation génétique des levures et traits technologiques et fournit une base précieuse pour le développement de souches optimisées par des stratégies génétiques de croisement assisté par marqueurs.

 

Contacts : Jean-Luc Legras (jean-luc.legras@inra.fr) et Sylvie Dequin (sylvie.dequin@inra.fr)