Differentiation of Species Belonging to Saccharomyces Sensu Stricto Using a Loop-Mediated Isothermal Amplification Method

Abstract

Primer sets for a loop-mediated isothermal amplification (LAMP) method were developed to specifically identify four species belonging to Saccharomyces sensu stricto and the amylolytic variant of S. cerevisiae (previously known as S. diastaticus). In the analysis of the chromosomal structures of S. pastorianus, some translocations were found between chromosomes of types “Sc” (originating from S. cerevisiae) and “Lg” (possibly originating from S. bayanus) due to chromosomal replacement or rearrangement. These chromosomal features were used to identify target genes in the differentiation of S. cerevisiae, S. pastorianus, and S. bayanus. Primer sets for S. paradoxus and amylolytic S. cerevisiae were also developed using DNA sequences of the TLC1 and STA1 genes, respectively. The LAMP primer sets developed for the four species of Saccharomyces sensu stricto and the S. cerevisiae variant distinguished the target strains from other Saccharomyces spp. and several other yeast genera. Moreover, this method detected approx. 10²−10³ CFU of Saccharomyces spp. per mL from a suspension containing distilled water, wine, and beer. The LAMP technique was useful for yeast strain identification in wine and beer production and, therefore, for control of the production process and quality of the final product.

RESUMEN

Oligonucleótidos iniciadores para una amplificación isotérmica mediante lazo (LAMP) método se desarrollaron específicamente para identificar cuatro especies pertenecientes a Saccharomyces sensu stricto y la variante amilolítica de S. cerevisiae (anteriormente conocido como S. diastaticus). En el análisis de las estructuras cromosómicas de S. pastorianus, se encontraron algunas translocaciones entre los cromosomas de tipo “Sc” (originario de S. cerevisiae) y “Lg” (posiblemente originario de S. bayanus) debido a la sustitución o reorganización cromosómica. Estas características cromosómicas fueron utilizadas para identificar genes objetivos en la diferenciación de S. cerevisiae, S. pastorianus, y S. bayanus. Oligonucleótidos iniciadores para S. paradoxus y la variante amilolíticas de S. cerevisiae también se elaboraron utilizando las secuencias de ADN de los genes TLC1 y STA1, respectivamente. Los oligonucleótidos iniciadores de LAMP desarrollado para las cuatro especies de Saccharomyces sensu stricto y la variante de S. cerevisiae distinguido el objetivo de otras cepas Saccharomyces spp. y varias otras levaduras géneros. Además, este método detecta aprox. 10²−10³ UFC de Saccharomyces spp. por mL de una suspensión que contenga agua destilada, vino y cerveza. La técnica LAMP es útil para identificar la cepa de levadura en producción de vino y cerveza y, por tanto, para el control del proceso de producción y la calidad del producto final.

• Detection
• Differentiation
• LAMP method
• Quality control
• Saccharomyces yeasts

Palabras clave:

• Control de calidad
• Detección
• Diferenciación
• LAMP método
• Las levaduras Saccharomyces