Kluyveromyces lactis è un lievito non convenzionale ampiamente utilizzato sia nelle applicazioni industriali che nella ricerca di base. La principale caratteristica che lo differenzia dal lievito modello Saccharomyces cerevisiae è la sua preferenza per la respirazione. Infatti, K. lactis è un organismo negativo al Crabtree, per cui l'equilibrio tra respirazione e fermentazione dipende principalmente dalla disponibilità di ossigeno e non dalla concentrazione di glucosio. Nel nostro laboratorio stiamo studiando il gene KlMGA2, che codifica per un modulatore della risposta all'ipossia. In lavori precedenti, abbiamo mostrato come la delezione del gene KlMGA2 in K. lactis generi un ceppo vitale, ma con difetti di crescita cellulare, alterazione in quantità e composizione degli acidi grassi, respirazione difettosa, morfologia mitocondriale alterata ed elevata longevità. Inoltre, l'assenza del gene in esame, rende il ceppo incapace di crescere su un terreno ad alte concentrazioni di glucosio addizionato dell'inibitore mitocondriale Antmicina A, fenotipo conosciuto con il nome di Rag- e generalmente correlato ad una fermentazione e/o glicolisi difettosa. Tutti questi fenotipi vengono ripristinati con l'aggiunta nel terreno di acidi grassi insaturi, sottolineando che i difetti presentati sono correlati alla composizione alterata delle membrane. Tra questi difetti, quello meno investigato è il fenotipo Rag-. Studi preliminari mostrano come il ceppo deleto del gene KlMGA2 mostri una diversa velocità di crescita in risposta alla luce e al buio. Con questo progetto vorremmo verificare se un fattore di stimolazione ambientale, quale lo stimolo di alternanza luce e buio, possa influire sulla reversione del fenotipo Rag- del ceppo deleto e quindi evidenziare come un organismo privo di sistemi specifici di ricezione della luce, quale il lievito, possa mettere in atto delle risposte adattative a condizioni ambientali ricollegabili alla regolazione circadiana.
È noto come piante, animali e batteri sensibili alla luce abbiano sviluppato dei sistemi adattativi che seguono i ritmi circadiani di luce e buio. Molti studi provano che il lievito abbia sviluppato una varietà di meccanismi per regolare la sua attività metabolica in risposta ai cambiamenti ambientali (Tripodi et al. 2015), ma è ancora poco studiata la risposta del lievito ad un fattore ambientale come lo stimolo luminoso. L'obiettivo del progetto è di studiare la correlazione tra la risposta all'alternanza della luce e del buio e la reversione di alcuni fenotipi tipici del ceppo deleto del gene KlMGA2, quali il fenotipo di crescita rallentata ed il fenotipo di assenza di crescita su un terreno ad alta concentrazione di glucosio (5%) addizionato con antimicina A (fenotipo Rag-). Questo permetterebbe di verificare se anche un organismo privo di sistemi specifici di ricezione della luce, quale il lievito, possa mettere in atto delle risposte adattative a condizioni ambientali ricollegabili alla regolazione circadiana.