VIEW ARTICLE DOI: 10.1094/ASBCJ-59-0069
Late Fermentation Expression of FLO1 in Saccharomyces cerevisiae (1). K. J. Verstrepen (2), G. Derdelinckx, and F. R. Delvaux, Centre for Malting and Brewing Science, Department of Food and Microbial Technology, K.U. Leuven, Kardinaal Mercierlaan 92, B-3001 Leuven (Heverlee), Belgium; J. Winderickx and J. M. Thevelein, Laboratory of Molecular Cell Biology, Department of Biology, K.U. Leuven, Kardinaal Mercierlaan 92, B-3001 Leuven (Heverlee), Belgium; and F. F. Bauer and I. S. Pretorius, Department of Microbiology and Institute for Wine Biotechnology, University of Stellenbosch 7600, South Africa. (1) Parts of this work were presented at the World Brewing Congress 2000, Orlando, FL, July 2000. (2) Corresponding author. Phone: + 32-(0)496-568316; fax: + 32-(0)16-321997, E-mail: <Kevin.Verstrepen@agr.kuleuven.ac.be> J. Am. Soc. Brew. Chem. 59(2):69-76, 2001. Accepted December 22, 2000.
A strategy to alter the flocculation properties of nonflocculent yeast in such a way that flocculation occurred toward the end of fermentation was developed. In a double cross-over event, the wild-type FLO1 promoter of the haploid, nonflocculent S. cerevisiae FY23 strain was replaced by a construct consisting of the SMRI-410 marker gene and the HSP30 promoter. In this way, the genomic copy of the wild-type FLO1 open reading frame was brought under transcriptional control of the HSP30 promoter. The transformants showed strong flocculation toward the end of fermentation, resulting in a distinctly clearer beer than the beer obtained with wild-type cells. The other properties of the wild-type strain were conserved. Moreover, it was shown that the transformants were extremely stable and that flocculation could be induced earlier during fermentation by a heat-shock treatment or the addition of ethanol to the medium. These results suggest that the flocculation properties of weakly flocculent brewer’s yeast strains can be improved using controlled expression of the FLO1 gene. Keywords: Flocculation, HSP30, Self cloning, Strain improvement
Expresión
en Saccharomyces
cerevisiae
del gen FLO1
al final de
la fermentación
Se ha desarrollado una estrategia para alterar las propiedades de floculación de una cepa no floculenta, de tal forma que flocule hacia el final de la fermentación. Mediante un evento de doble cruzamiento, se ha reemplazado, en la cepa haploide y no floculenta de Saccharomces cerevisiae FY23, el promotor salvaje del gen FLO1 por una construcción que contiene el gen del marcador dominante SRMI-410 y el promotor del gen HSP30. De esta forma, la copia genómica de la pauta de lectura abierta del gen salvaje FLO1 se puso bajo el control transcripcional del promotor del gen HSP30. Los transformantes presentaban una marcada floculación hacia el final de la fermentación, produciendo una cerveza claramente menos turbia que la que se obtenía con la cepa salvaje. Las otras propiedades de la cepa salvaje no se vieron alteradas. Además, se demostró que los transformantes eran extremadamente estables y que la floculación se podía inducir en etapas más tempranas del proceso fermentativo por un aumento de la temperatura o mediante la adición de etanol al medio. Estos resultados sugieren que se pueden mejorar las propiedades de floculación de aquellas cepas de levadura cervecera que sean poco floculentas mediante la expresión controlada del gen FLO1. Palabras clave: Floculación, HSP30, Autoclonación, Mejora de cepas