Etude génétique du métabolisme des acides gras et des terpènes aromatiques chez la levure en conditions fermentaires

par Damien Steyer

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Francis Karst et de Jean-Luc Legras.

Soutenue en 2011

à Strasbourg .


  • Résumé

    Ce travail est une étude sur l’influence des mutations de gènes de la levure Saccharomyces cerevisiae sur la composition aromatique du vin. Pour évaluer cette influence deux approches ont été retenues, l’approche gène candidat et l’approche génétique dite QTL (quantitative trait locus). L’ensemble du travail s’est fait sur milieu synthétique. Approche gènes candidats : Nous avons montré a)que le gène EEB1 joue un rôle clé dans la détoxification de l’acide décanoïque lors de la fermentation et que son origine allélique explique la forte teneur en éthyl décanoate (pomme verte) dans les mouts fermentés avec une souche œnologique. B)la teneur en géraniol (arôme de lychee, marqueur du Gewurztraminer) dans le vin est influencée par la levure durant la fermentation, par deux voies : une réduction du géraniol en citronellol par le gène OYE2 et une estérification du géraniol, du nérol et du citronellol par les gènes ATF1 ou ATF2 ce qui diminue la teneur des terpénols au profit des esters correspondants. Approche QTL : Nous avons trouvé 23 mQTL. Notre travail s’est concentré sur les 4 mQTL les plus pertinents nous permettant d’identifier un gène candidat par mQTL étudié. Nous avons montré que les origines alléliques des gènes PDR8 et ABZ1 ont une influence sur la synthèse du nérolidol et du 2-phénylethanol/acétate respectivement et que les délétions des gènes PLB2 et CEM1 ont une influence sur la production d’esters éthyliques et d’acides gras. L’influence de l’origine allélique de certains gènes sur la production de molécules volatiles et les connaissances du métabolisme du géraniol par la levure permettent d’envisager une meilleure sélection des souches œnologiques.

  • Titre traduit

    Genetic study of the metabolism of fatty acids and terpenols during yeast fermentation


  • Résumé

    This study describes the influence of Saccharomyces cerevisiae gene mutations onto the wine aromatic compounds using candidate gene and genetic approaches. Candidate gene approach: We have shown that Ethyl Ester Biosynthesis 1 (EEB1) appears here to play a key role in the decanoic acid detoxification during the fermentation process. Its allelic background would also explain the high concentration of ethyl decanoate (fruity) in fermentation made with enological yeasts. Geraniol concentration in wine is influenced by the yeast during the fermentation by two pathway : a reduction into citronellol byOYE2 and an esterification by ATF1 and ATF2 which esterified geraniol, geraniol isomer nerol and citronellol leading to a decrease of the monoterpenols concentration. Quantitative Trait Locus (QTL) approach: We identified 23 mQTL. We focused our work on the 4 most relevant mQTL and identified 4 candidate genes, each belonging to one different mQTL. The allelic backgrounds of the ABZ1 and PDR8 genes have an influence on the 2-phenylethanol/acetate and nérolidol production respectively. Deletion of CEM1 and PLB2 have an influence on the ethyl esters and medium chain fatty acid production. Gathering knowledge about genes involved in the volatile compounds metabolism by S. Cerevisiae would offer new ways of controlling the overall wine quality.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (X-235 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 217-235

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2011;1058
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