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PEAKYEAST: Évolution de la levure du vin Saccharomyces cerevisiae vers son pic adaptatif

Satisfaire les besoins alimentaires d’une population en expansion, tout en préservant la nature dans un contexte de changement climatique est un défi. Dans ce contexte, maintenir le volume et la qualité des vins requiert des innovations, qui pourraient venir de la communauté microbienne du mout de raisin en influençant les caractéristiques des vins. Nous proposons d’étudier l’évolution de la principale levure de vin, S. cerevisiae, dans sa communauté microbienne .

Enjeux principaux
De nombreux eucaryotes ont été exposés à des environnements produits par l'homme, mais leur niveau d’adaptation n’est pas toujours connu. En utilisant S. cerevisiae comme espèce modèle, nous appliquerons une approche d'évolution expérimentale pour étudier la contribution de la variation génétique et des HGT à l'adaptation au moût de raisins.

• Objectif 1: Vers une évolution expérimentale microbienne dans des conditions écologiques réalistes. La plupart des processus évolutifs sont liés aux conditions écologiques. Aussi, des expérimentations d'évolution expérimentale devraient être menées dans des conditions réalistes du point de vue écologique. Nous réaliserons des expériences d’évolution expérimentale dans un milieu naturel : des levures dans le moût de raisin.
• Objectif 2: Libérer les limites de l'adaptation au moût de raisin en accroissant la diversité génétique des populations de levures de vin. Les souches S. cerevisiae de vin présentent plusieurs caractéristiques d’espèces domestiquées, aussi il est pertinent d'estimer comment leur histoire évolutive a pu freiner leur adaptation. Nous utiliserons des populations recombinantes de S. cerevisiae incluant différent niveaux de diversité génétique dans une expérience de sélection dans le moût de raisin.
• Objectif 3: Analyser les effets évolutifs d'une communauté microbienne naturelle sur S. cerevisiae. S. cerevisiae domine la fermentation du vin, mais certains microorganismes restent abondants tout au long de la fermentation, ce qui affecte la physiologie de S. cerevisiae. Nous étudierons l'effet de ces espèces sur l'évolution génétique et phénotypique de S. cerevisiae.
• Objectif 4: Analyse des transferts de gènes horizontaux (HGT) et leur rôle dans l'adaptation au moût de raisin. La contribution des HGT à l'adaptation des eucaryotes dans leur biotope sera étudié en analysant le génome de différentes espèces du moûts de raisin et en créant des HGT artificiels entre des espèces non-Saccharomyces et S. cerevisiae.

Coordinateur du projet : Jean-Luc Legras (jean-luc.legras@inra.fr)

Projet financé par l'ANR 2016-2019

Partenariats:

INRA - Centre de Jouy en Josas Institut MICALIS Equipe BIMLip
INRA - Centre de Rennes UMR Science et Technologie du Lait et de l'OEuf

Plus d'infos sur le site de l'ANR