Une étude, dont les résultats intitulés «Adaptation of S. cerevisiae to fermented food environments reveals remarkable genome plasticity and the footprints of domestication» ont été publiés dans la revue Molecular Biology and Evolution, a permis de montrer que le génome de la levure Saccharomyces cerevisiae qui se développe dans le pain, le vin, le fromage, le rhum, l'écorce de chênes etc., a été façonné par les contraintes environnementales des milieux créés par l’homme.

Plus précisément, l'étude a «comparé les génomes de 82 souches de cette levure». L'identification des groupes de souches de vin, de rhum, de pain, de fromage (et lait fermenté), de chêne» a d'abord fait apparaître «que chacun de ces groupes présente des caractéristiques génomiques spécifiques»: par exemple, «la présence ou l’absence de certains gènes, la variation du nombre de copies des gènes, des mutations modifiant les propriétés des protéines».

Globalement, «la plupart des souches, comparées au génome de la souche de référence, possèdent de nouveaux gènes provenant d’espèces proches (introgressions) ou éloignées (transferts horizontaux), dont plusieurs sont communs aux souches provenant d’une même niche écologique». Ainsi, «les souches de vin et de fromage présentent des spécialisations bien particulières», alors qu’elles «ont probablement une origine génétique commune».

En fait, «dans le fromage, les levures sont très efficaces pour métaboliser le galactose (un sucre provenant de l’hydrolyse du lactose du lait par différents autres microorganismes durant l’élaboration du fromage) mais elles sont très peu performantes pour la fermentation des sucres présents dans le moût de raisin (comme le glucose et le fructose)» tandis que «les souches de vin ont la meilleure capacité à effectuer la fermentation du jus de raisin et croissent plus lentement sur le galactose que les souches de fromage».

La meilleure capacité des souches de fromage à utiliser le galactose peut s'expliquer «par la présence d’un groupe de gènes (GAL7-GAL10-GAL1) impliqué dans le métabolisme du galactose». Bien que ce groupe soit présent chez les autres souches de l’espèce S. cerevisiae, il correspond dans les levures du fromage «à une version ancestrale plus efficace qui provient d’une espèce n’appartenant pas au groupe des Saccharomyces actuellement connu».

Les levures de fromage présentent, en outre, «un transporteur de galactose extrêmement différentié». En fin de compte, «ces deux particularités génomiques combinées faciliteraient le développement de ces souches dans le fromage». Par contre, «le génome des souches de fromage a perdu différents gènes codant pour des transporteurs du glucose, expliquant ainsi leurs faibles performances en fermentation œnologique».

Enfin, il a été mis en évidence «que les levures de vin présentent des signes d’adaptation spécifiques» puisque «ces souches possèdent des variations dans des gènes impliqués dans l’utilisation des acides aminés et des phytostérols (des nutriments du raisin essentiel pour la croissance de ces levures)». De la sorte, «cette étude conforte des résultats obtenus précédemment par la même équipe: les levures de vin ont acquis, par transfert horizontal, des gènes leur permettant de mieux utiliser les sources d’azote du raisin».