<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">Modern technologies of bioethanol production require distillery yeast characterized by thermotolerance, osmotolerance and increased resistance to secondary metabolites. To date, no strains have been observed in nature which possess all of the above-mentioned characteristics. For many years, intensive research has been carried out to improve the technological properties of industrial strains. A number of methods have been developed to allow genetic improvement of distillery yeasts. One of the most promising and effective methods is genome shuffling, allowing the creation of hybrids whose genome is a combination of large DNA fragments derived from strains with distinct phenotypic traits. Genome shuffling creates a chance that the new strain will have valuable functional genes, including their full operons. This, in turn, increases the chance of a long-term maintenance of beneficial technological features by the obtained hybrids.1. Introduction. 2. Yeast <italic>Saccharomyces cerevisiae</italic>. 2.1. Yeast genome. 2.2. Role of <italic>Saccharomyces cerevisiae</italic> yeast in the bioethanol production. 3. Pathways of genetic improvement. 4. Methods of genetic improvement. 5. Genome shuffling. 5.1. Improvement of <italic>Saccharomyces cerevisiae</italic> yeast strains by genome shuffling method. 6. Conclusion</abstract>

Modern technologies of bioethanol production require distillery yeast characterized by thermotolerance, osmotolerance and increased resistance to secondary metabolites. To date, no strains have been observed in nature which possess all of the above-mentioned characteristics. For many years, intensive research has been carried out to improve the technological properties of industrial strains. A number of methods have been developed to allow genetic improvement of distillery yeasts. One of the most promising and effective methods is genome shuffling, allowing the creation of hybrids whose genome is a combination of large DNA fragments derived from strains with distinct phenotypic traits. Genome shuffling creates a chance that the new strain will have valuable functional genes, including their full operons. This, in turn, increases the chance of a long-term maintenance of beneficial technological features by the obtained hybrids.1. Introduction. 2. Yeast Saccharomyces cerevisiae. 2.1. Yeast genome. 2.2. Role of Saccharomyces cerevisiae yeast in the bioethanol production. 3. Pathways of genetic improvement. 4. Methods of genetic improvement. 5. Genome shuffling. 5.1. Improvement of Saccharomyces cerevisiae yeast strains by genome shuffling method. 6. Conclusion

GENOME SHUFFLING AS AN ALTERNATIVE METHOD OF IMPROVING THE PROPERTIES OF DISTILLERY YEAST

Advancements of Microbiology

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

<trans-abstract xml:lang="pl" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"><italic>Streszczenie</italic>: Nowoczesne technologie produkcji bioetanolu wymagają drożdży gorzelniczych charakteryzujących się termotolerancji, osmotolerancji i zwiększonej odporności na metabolity wtórne. Do tej pory nie zaobserwowano w naturze żadnych szczepów łączących wszystkie wyżej wymienione cechy. Od wielu lat prowadzone są intensywne badania nad poprawą właściwości technologicznych szczepów przemysłowych. Opracowano szereg metod umożliwiających genetyczną poprawę drożdży gorzelniczych. Jedną z najbardziej obiecujących i skutecznych metod jest tasowanie genomowe, umożliwiające tworzenie hybryd, których genom jest wynikiem połączenia dużych fragmentów DNA pochodzących ze szczepów o wyraźnych różnych cechach fenotypowych. Tasowanie genomowe stwarza wielką szansę na to, że nowy szczep będzie posiadał cenne geny funkcjonalne, łącznie z ich kompletnymi operonami, co zwiększa szansę na długoterminowe utrzymanie korzystnych cech technologicznych przez uzyskane hybrydy drożdży gorzelniczych.1. Wstęp. 2. Drożdże <italic>Saccharomyces cerevisiae</italic>. 2.1. Genom drożdży. 2.2. Udział drożdży <italic>Saccharomyces cerevisiae</italic> w procesie produkcji bioetanolu. 3. Kierunki ulepszania genetycznego. 4. Metody ulepszania genetycznego. 5. Tasowanie genomowe. 5.1. Doskonalenie cech drożdży <italic>Saccharomyces cerevisiae</italic> metodą tasowania genomowego. 6. Podsumowanie</trans-abstract>

Streszczenie: Nowoczesne technologie produkcji bioetanolu wymagają drożdży gorzelniczych charakteryzujących się termotolerancji, osmotolerancji i zwiększonej odporności na metabolity wtórne. Do tej pory nie zaobserwowano w naturze żadnych szczepów łączących wszystkie wyżej wymienione cechy. Od wielu lat prowadzone są intensywne badania nad poprawą właściwości technologicznych szczepów przemysłowych. Opracowano szereg metod umożliwiających genetyczną poprawę drożdży gorzelniczych. Jedną z najbardziej obiecujących i skutecznych metod jest tasowanie genomowe, umożliwiające tworzenie hybryd, których genom jest wynikiem połączenia dużych fragmentów DNA pochodzących ze szczepów o wyraźnych różnych cechach fenotypowych. Tasowanie genomowe stwarza wielką szansę na to, że nowy szczep będzie posiadał cenne geny funkcjonalne, łącznie z ich kompletnymi operonami, co zwiększa szansę na długoterminowe utrzymanie korzystnych cech technologicznych przez uzyskane hybrydy drożdży gorzelniczych.1. Wstęp. 2. Drożdże Saccharomyces cerevisiae. 2.1. Genom drożdży. 2.2. Udział drożdży Saccharomyces cerevisiae w procesie produkcji bioetanolu. 3. Kierunki ulepszania genetycznego. 4. Metody ulepszania genetycznego. 5. Tasowanie genomowe. 5.1. Doskonalenie cech drożdży Saccharomyces cerevisiae metodą tasowania genomowego. 6. Podsumowanie

Tasowanie genomowe jako alternatywna metoda ulepszania własciwości technologicznych drożdzy gorzelniczych

Modern technologies of bioethanol production require distillery yeast characterized by thermotolerance, osmotolerance and increased resistance to secondary...

GENOME SHUFFLING AS AN ALTERNATIVE METHOD OF IMPROVING THE PROPERTIES OF DISTILLERY YEAST

Article Category: article

Published Online: Feb 26, 2022

Page range: 278 - 285

Received: May 01, 2018

Accepted: Jul 01, 2018

DOI: https://doi.org/10.21307/PM-2018.57.3.278

© 2018 Karol Bulski, published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.