ENGLISHLa investigación, publicada en la prestigiosa revista científica PNAS y liderada por investigadores nacionales del Instituto Milenio de Biología Integrativa (iBio) y del Núcleo Milenio LiLi, analizó poblaciones de una levadura silvestre a lo largo de cerca de mil kilómetros de la Patagonia, un laboratorio natural excepcional para comprender cómo estos microorganismos viven y evolucionan en estado salvaje. Los resultados revelaron un patrón inesperado: su diversidad genética aumenta hacia el sur, abriendo nuevas pistas sobre su adaptación al ambiente y su potencial para futuras aplicaciones biotecnológicas.
Las levaduras han acompañado al ser humano durante miles de años y hoy son utilizadas en procesos que van desde la elaboración de alimentos y bebidas fermentadas hasta distintas aplicaciones biotecnológicas. Sin embargo, pese a ese estrecho vínculo, aún existen preguntas fundamentales sobre cómo viven, sobreviven y evolucionan en su ambiente natural. La Patagonia chilena ofrece una oportunidad privilegiada para responderlas. Sus extensos ecosistemas con baja intervención humana albergan una alta presencia de Saccharomyces eubayanus, levadura silvestre que es, además, uno de los ancestros de la utilizada para producir cerveza lager. Su abundancia permite observar poblaciones naturales a gran escala y relacionar sus características con las condiciones ambientales en las que se desarrollan.
A partir de esta oportunidad, un equipo liderado por científicos chilenos recorrió aproximadamente mil kilómetros de la Patagonia y combinó muestreos en terreno con análisis genómicos, climáticos y fisiológicos. El trabajo, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), permitió identificar importantes diferencias entre las poblaciones del norte y del sur. “Las poblaciones del sur, expuestas a ambientes más fríos y húmedos, presentaron una mayor diversidad genética, temperaturas óptimas de crecimiento más bajas y una mayor capacidad de esporulación. En cambio, las poblaciones del norte mostraron un mejor crecimiento en ambientes ricos en azúcares y bajo condiciones de estrés osmótico”, explica Christian Oporto, investigador de iBio y autor de la investigación.
Un patrón que desafía lo conocido
Uno de los principales hallazgos fue que la diversidad genética de S. eubayanus aumenta hacia el sur. Se trata de un patrón inverso al descrito tradicionalmente para numerosos organismos, cuya diversidad suele ser mayor cerca del ecuador y disminuir hacia latitudes más altas. En este caso, las poblaciones más diversas se encontraron precisamente en los ambientes más fríos y húmedos de la Patagonia.
Este patrón genético estuvo acompañado por diferencias fisiológicas y estacionales. Aunque S. eubayanus es una levadura adaptada al frío, no fue posible aislarla durante el invierno, lo que sugiere que las temperaturas extremas reducen temporalmente su actividad o abundancia detectable. Al mismo tiempo, las poblaciones australes presentaron temperaturas óptimas de crecimiento más bajas y una mayor capacidad de esporulación, mientras que las del norte crecieron mejor en ambientes ricos en azúcares y sometidos a estrés osmótico. De esta forma, “Observamos dos estrategias contrastantes: una orientada a la persistencia y la reproducción en ambientes fríos y estacionales en el sur, y otra asociada con un crecimiento más rápido y un mejor aprovechamiento de recursos ricos en azúcares en el norte”, señala Oporto. Estas diferencias muestran que el gradiente climático de la Patagonia no solo influye en la distribución y diversidad genética de la especie, sino también en las estrategias que sus poblaciones han desarrollado para sobrevivir y reproducirse.
Un modelo natural con potencial biotecnológico
Estos resultados permiten ir más allá de describir dónde se encuentra esta levadura. Al comprender cómo distintas poblaciones sobreviven y se adaptan en su ambiente natural, la Patagonia se convierte en un modelo para investigar la ecología y evolución de levaduras silvestres, aportando conocimiento que ha sido difícil obtener en otras regiones del mundo. Al mismo tiempo, la diversidad genética y fisiológica identificada abre nuevas líneas de investigación. Las distintas capacidades encontradas podrían ser exploradas a futuro para el desarrollo de productos fermentados y otras aplicaciones biotecnológicas.
Este conocimiento también resulta relevante frente a cambios ambientales. Las poblaciones del extremo sur, adaptadas a condiciones más frías, podrían ser más vulnerables si las temperaturas aumentan rápidamente. “La pérdida de las poblaciones australes sería especialmente preocupante, ya que contienen una gran diversidad genética y características asociadas con la tolerancia al frío y la esporulación”, advierte Oporto.
El siguiente paso será identificar los mecanismos moleculares detrás de estas diferencias y evaluar cómo responden las distintas poblaciones al aumento de las temperaturas, profundizando tanto en su capacidad de adaptación como en el potencial que encierra la diversidad de levaduras silvestres de la Patagonia.