Diversità dei lieviti de genere Saccharomyces nel microbiota degli imenotteri

The gut microbiota is object of a wide interest but little is known about the role taken by yeast in this environment, therefore I'm focused on the sperimental works that had a study on the yeast member of the genus Saccharomyces. The big increase in studies number focused on symbiosis and commensalism phenomenons, like the intestinal flora, it's in part caused by the development of strumental techniques based on ¿Next generation sequencing¿, that have allow genetic analysis on wide scale. In my work I'm focused my knowledge on the gut microbiota in particular on the gut strains of Saccharomyces of insect. The sperimental studies treated are two, the first of evolutionistic type aims to investigate characteristic traits of gut strains of Saccharomyces cerevisiae, starting from the hypothesis that the environment and the host's immunitary response have taken a selective role on the gut strains. Yeast samples studied have been taken by several sources, including patients with gut inflammatory pathologies. This subjects , compared healthy subjects present a wide abundance of gut yeast, of which are been investigated the genetical e phenotipical variability in relation to the environmental condition. It's been evaluated that genetical and phenotypical traits linked to the cell wall composition are reflected in differences in the immunitary responses. The authors conclude that the genetic make-up and the cell wall composition have been selection fields and adaptation of yeast to the gut environment in the patients with gut pathologies. In the second sperimental study it's been investigated the possibility of ¿outbreeding¿ in Saccharomyces in the gut environment. This study shows how the social wasps' gut Polistes dominula it's colonised in abundance by Saccharomyces cerevisiae, in which are found high level of hybridization. This study used defective strains for meiosis, sporulation and germination for understand at which level of gut this processes take place. For better understanding of the study's results a description of hymenoptera gut anatomy is given. The study has also investigated Saccharomyces paradoxus species that, like S. cerevisiae is easy to isolate in natural environment like pure strain. The wasp gut is been discovered as a selection environment for S. paradoxus , that it's found only in hybridization form SceXSpa and in amounts even increasingly with the increase of permanence time in the gut. On the contrary, S. cerevisiae don't show a preference between inter- or intraspecies hybridization. Authors conclude that new genetic combination are continuously favorite in the Hymenoptera gut, where the high level of hybridization can explain the wide genetic variability and the mosaic strains found in structure analysis of population of the previous t study. In conclusion, publications on which I've worked contribute to a better understanding of the ecosystem in which lives Saccharomyces and in particular the gut environment. Therefore these studies can offer advantages in humans' activities linked to yeast Saccharomyces, both in medical field than in industrial field. Furthermore a better knowledge of gut microbiota can offer knowledges and important instruments for counteract the possible threats that could alterate this ecosystem.

Il microbiota intestinale è oggetto di grande interesse ma poco si sa del ruolo giocato dai funghi in questo ambiente, e mi sono pertanto concentrata su lavori sperimentali che hanno studiato la componente fungina del genere Saccharomyces. Il grande aumento nel numero di studi che riguardano fenomeni di simbiosi e commensalismo, come la flora intestinale, è in parte dovuto allo sviluppo di tecniche strumentali basate sul ¿Next Generation Sequencing¿, che hanno permesso analisi genetiche su ampia scala. Nel mio elaborato ho approfondito la mia conoscenza sul microbiota intestinale in particolare concentrarmi sui ceppi intestinali di Saccharomyces di insetto. Gli studi sperimentali trattati sono due, il primo di tipo evoluzionistico mira ad indagare i tratti caratterizzanti i ceppi intestinali di Saccharomyces cerevisiae, partendo dall'ipotesi che l'ambiente e la risposta immunitaria dell'ospite abbiano giocato un ruolo selettivo sui ceppi intestinali. I campioni di lievito studiati sono stati presi da varie fonti, tra cui pazienti con patologie infiammatorie dell'intestino. Tali soggetti presentano, rispetto a individui sani, un'elevata abbondanza di lieviti intestinali, di cui sono state indagate la variabilità genetica e fenotipica in relazione alle condizioni ambientali. E' stato anche valutato che tratti genetici e fenotipici legati alla compositzione di parete si riflettono in differenze nella risposta immunitaria. Gli autori concludono quindi che il make-up genetico e la composizione di parete sono stati un campo di selezione e di adattamento dei lieviti all'ambiente intestinale nei pazienti con patologie intestinali. Nel secondo studio sperimentale è stato indagata la possibilità di ¿outbreeding¿ di Saccharmyces nell'ecosistema intestinale. Questo studio dimostra come l'intestino delle vespe sociali Polistes dominula sia colonizzato abbondantemente da Saccharomyces cervisiae, in cui si riscontrano elevati livelli di ibridazione. In questo studio vengono usati dei ceppi difettivi per la meiosi, la sporulazione e la germinazione per capire in quale punto dell'intestino avvengono questi processi. Per capire meglio i risultati dello studio viene fornita una descrizione dell'anatomia del tratto intestinale degli imenotteri. Lo studio ha anche indagato la specie Saccharomyces paradoxus che, come S. Cervisiae, viene normalmente isolato in ambiente naturale come ceppo puro. L'intestino di vespa si è rivelato un ambiente di selezione per S. paradoxus, che viene trovato solo nella forma ibrida SceXSpa e in quantità sempre maggiori con il crescere del tempo di permanenza nell'intestino. Al contrario, S. cerevisiae non mostra una preferenza tra ibridizzazione inter- o intraspecifica. Gli autori concludono che nuove combinazioni genetiche, sono continuamente favorite nell'intestino degli Imenotteri, dove gli alti livelli di ibridazione possono spiegare l'elevata variabilità genetica e i ceppi mosaico ritrovati nelle analisi della struttura di popolazione dello studio precedente. Per concludere, le pubblicazioni prese in esame nel mio elaborato contribuiscono a una migliore conoscenza dell'ecosistema in cui vive il lievito Saccharomyces, e in particolare l'ambiente intestinale. Questi studi possono fornire dei vantaggi nelle attività umane legate al lievito Saccharomyces sia in campo medico che in campo industriale. Inoltre una migliore conoscenza del microbiota intestinale può fornire conoscenze e strumenti importanti per contrastare le eventuali minacce che potrebbero alterare questo ecosistema.