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Cruzamento de estirpes de leveduras

Atualizado: 3 de jul. de 2022

Os cruzamentos entre estirpes do gênero Saccharomyces são possíveis e podem ser utilizados como alternativa para a geração de cepas industriais melhoradas, como por exemplo para obtermos um produto final diferenciado com alto padrão de qualidade, além de aumento de produtividade e/ou resistência das estirpes às condições de estresse durante os processos fermentativos.

A obtenção de cepas híbridas em laboratório é possível a partir de técnicas como o cruzamento (hibridação sexuada) entre esporos haploides, cepas diploides ou pela fusão dos protoplastos (hibridação assexuada). A seleção de esporos ou células e a técnica de cruzamento são estratégias bastante usadas em diferentes ramos industriais, a fim de obter uma cepa com resistência às condições de estresse fermentativo e/ou com melhor rendimento fermentativo.

No entanto, a utilização dos métodos de cruzamento depende primordialmente do ciclo reprodutivo e da ploidia das cepas parentais. Leveduras podem ser haploides, diploides, aneuploides ou poliploides; homotálicas ou heterotálicas; e variar quanto à frequência de esporulação e a viabilidade desses esporos. A baixa frequência da esporulação ou baixa viabilidade de seus esporos são características que dificultam a utilização de algumas cepas para experimentos de hibridação, cruzamentos clássicos, sendo necessária nesses casos, a utilização da metodologia de fusão de protoplastos.

As leveduras com perfil de ciclo de vida heterotálico são passíveis de serem utilizadas em cruzamentos entre haploides, devido à capacidade de selecionar seus segregantes haploides. A grande vantagem da escolha dessas cepas para o cruzamento seria a possibilidade de escolha dos segregantes portadores de fenótipos de interesse, o que aumenta consideravelmente as chances de se conseguir híbridos com fenótipos superiores. Além disso, as cepas parentais podem ser usadas diversas vezes em sucessivos cruzamentos.

Por outro lado, as leveduras com ciclo reprodutivo homotálico não podem realizar cruzamentos entre haploides, uma vez que seus segregantes não apresentam mating-type estável, sendo possível realizar cruzamentos apenas após manipulação genética, por deleção do gene HO nessas cepas.

Apesar da grande variabilidade genética apresentada por híbridos obtidos, podem ser detectadas perdas no material genético, baixa estabilidade e uma invariabilidade durante futuras utilizações das leveduras na indústria.


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