Biolozi sa Tuftsa otkrili su da je promena boje kore sira Bayley Hazen Blue sa zelenkasto‑smeđe na belo povezana sa oštećenjem gena alb1 u plesni Penicillium solitum, što prekida sintezu melanina. Istraživači smatraju da je u mračnoj pećini selekcioni pritisak za proizvodnju melanina oslabljen, pa mutacija nije štetna i ostaje u populaciji. Ovaj slučaj predstavlja neposredan primer evolucije i ima praktične implikacije za kontrolu i selekciju mikroba u proizvodnji sireva.
Mutacija u genu alb1 izbelila koru sira — kako plesni u pećini pokazuju evoluciju
Tim biologa predvođen Benjaminom Wolfeom iz Univerziteta Tufts otkrio je kako se boja kore na siru Bayley Hazen Blue promenila sa zelenkasto‑smeđe u potpuno belu zbog genetske promene u plesni koja dominira korom.
Neki sirevi zriju u pećinama gde na njihovoj površini stvaraju koru raznolike zajednice mikroorganizama — kvasci, bakterije i plesni. Plesni iz roda Penicillium često ubrzavaju sazrevanje i oblikuju ukus i teksturu: P. roqueforti pokreće plavični karakter, dok P. candidum doprinosi mekanom, kremastom sirem.
Wolfe je pre nekoliko godina uzeo uzorke kore sa sira Bayley Hazen Blue koje je čuvao zamrznute. U ogledima je ranija kora bila zelenkasto‑smeđa i sastojala se pretežno od filamentozne gljivice Penicillium solitum. Kada je kasnije njegov saradnik Nicholas Louw prikupio nove uzorke sa iste farme, kora je bila potpuno bela.
Genetsko objašnjenje
Genetska analiza pokazala je da je promena boje povezana sa oštećenjem gena alb1, koji učestvuje u biosintezi melanina. Melanin daje tamniju boju i štiti organizme od UV zračenja i oksidativnog stresa. U mračnoj sredini pećine takva zaštita je manje korisna, pa je, prema istraživačima, došlo do "oslobođene selekcije" — gubitkom funkcije u putanji proizvodnje melanina plesni su uštedeli energiju koju mogu usmeriti na rast i preživljavanje.
Prekidom biosintetske putanje i prelaskom iz zelene u belu boju, gljivice u suštini štede energiju koju mogu uložiti u druge procese za preživljavanje i rast — Benjamin Wolfe
Širi značaj
Ovaj primer pruža jasan, neposredan uvid u evolucioni proces u ljudski upravljanom mikrookruženju. Pokazuje kako promene u uslovima stanovanja mikroba mogu da oslabe selekcioni pritisak na neke osobine i omoguće pojavu mutacija koje se zadržavaju jer više ne nose cenu za organizam.
Praktično, razumevanje takvih promena može pomoći proizvođačima sireva da svesno oblikuju mikrobne zajednice radi postizanja željenih aroma i tekstura — bilo promocijom korisnih vrsta, bilo selekcijom sojeva sa specifičnim genetskim osobinama.
Autori napominju da, iako je promena usko povezana sa mutacijom u genu alb1, razlozi za širenje te mutacije u populaciji mogu uključivati i genetski drift ili druge selekcione faktore. Dalja istraživanja o dinamici mikrobioma na korama sireva pomoći će da se razjasne ti mehanizmi.
Pomozite nam da budemo bolji.
