UVAS

ESTUDIO METAGENÓMICO DEL VINO EMPLEANDO LA INFORMÁTICA

DESCRIPCIÓN


Para este experimento se estudia el metagenoma de 4 vinos distintos con la misma uva, pero de 2 bodegas distintas. Los vinos que aparecen en las fotos serían 2 de una bodega y 2 dos de otra, pero no comparten la misma UVA. Los vinos empleados en el experimento real si que compartían la misma UVA todos


JUSTIFICACIÓN BIOLÓGICA DEL EXPERIMIENTO.


El vino es una bebida obtenida a partir de la uva mediante la fermentación alcohólica de su mosto. Durante esta fermentación se transforma el azúcar en etanol y se producen multitud de metabolitos, que incluyen compuestos volátiles importantes para el aroma y sabor del vino. La fermentación alcohólica es llevada a cabo principalmente por levaduras del género Saccharomyces, sobre todo de la especie Saccharomyces cerevisiae .

Posteriormente, puede realizar o no una segunda fermentación llamada fermentación maloláctica , que consiste en la transformación de ácido málico en ácido láctico. Esta fermentación es llevada a cabo por bacterias del género Oenococcus (también conocido como Leuconostoc). Además, un gran número de especies de levaduras no-Saccharomyces y de bacterias interaccionan durante el proceso de producción del vino, modulando de forma positiva o negativa sus propiedades organolépticas (Jolly et al., 2014; Belda et al., 2016).

La metagenómica permite conocer las especies de microorganismos presentes en una muestra, y su abundancia relativa, sin necesidad de ser aislados previamente. Los primeros estudios de metagenómica se han hecho secuenciando únicamente regiones concretas del genoma, técnica conocida también como metabarcoding, generalmente regiones que codifican para ARN ribosómico y que debido a su baja tasa de evolución tradicionalmente se han utilizado para la reconstrucción de filogenias. La metagenómica basada en la secuenciación de estas regiones tiene algunas limitaciones: no permite distinguir entre especies cercanas y cepas dentro de la misma especie, hay que analizar procariotas o eucariotas de forma independiente, generalmente presenta sesgos en la cuantificación, y al no secuenciar el genoma completo, no permite hacer estudios sobre el potencial metabólico de los microorganismos. Por otro lado, existe lo que se conoce como shotgun. Esta técnica se basa en la secuenciación del genoma completo de todos los microorganismos presentes en una muestra, con una profundidad suficiente que permita estimar la abundancia relativa de cada uno de ellos, así como conocer su secuencia de ADN completa. El inconveniente de este método es que conlleva un mayor coste económico y que el análisis de los datos es más complejo con respecto a la anterior. Pero el secuenciar el genoma completo tiene como ventajas que permite estudiar todos los dominios simultáneamente, presenta una alta resolución en la clasificación taxonómica, permite el estudio evolutivo a nivel molecular y estudiar el potencial metabólico de las distintas cepas (Morgan et al., 2017).


OBJETIVO.

El objetivo del experimento, es analizar datos de secuenciación de genoma completo (shotgun) de muestras de vino recogidas en tres etapas distintas de la vinificación: entrada en uva (mosto), fermentación alcohólica y fermentación maloláctica. Este análisis nos permitirá caracterizar los microorganismos a nivel de especie presentes en los distintos pasos de la elaboración del vino. Para ello vamos a utilizar MetaPhlAn 3.0, una herramienta computacional que permite analizar el perfil microbiano de una muestra con resolución de especie (Beghini et al., 2021).


BIBLIOGRAFÍA.