Important genetic diversity revealed by inter-LTR PCR fingerprinting of Kluyveromyces marxianus and Debaryomyces hansenii strains from French traditional cheeses

Une diversité génétique importante révélée par les empreintes de PCR inter-LTR de souches de Debaryomyces hansenii et Kluyveromyces marxianus isolées de fromages traditionnels français

Danièle Sohier , Anne-Sophie Le Dizes , Dominique Thuault , Cécile Neuvéglise , Emmanuel Coton , Serge Casaregola

The genetic diversity of two major yeast species found in cheese, Debaryomyces hansenii and Kluyveromyces marxianus, was analyzed within the yeast flora in French traditional cheesemaking. Based on the amplification of sequences separating long terminal repeat (LTR) retrotransposon sequences, a molecular typing method was developed for D. hansenii and K. marxianus. This method was applied to a total of 56 D. hansenii strains and 61 K. marxianus strains, mostly isolated during fermentation and ripening of traditional cheese from Normandy and Haute-Savoie (French Alps) regions. A total of 32 and 43 robust profiles were obtained for D. hansenii and K. marxianus, respectively. Cluster analysis confirmed the large genetic diversity already shown for D. hansenii and revealed an even larger diversity for K. marxianus. After its use with Saccharomyces cerevisiae, the inter-LTR PCR proved to be efficient to discriminate between strains of the two species, D. hansenii and K. marxianus, isolated from the same ecological niches, confirming the high intra-specific variability of species found in cheese. This strain typing could not correlate the analyzed strains with their origin, would it be the cheese type, the cheese-making facility or the cheese batch, showing a high discrimination power. The method described here will provide a fast and reliable tool for the biodiversity study of these two major cheese yeasts.

La diversité génétique de deux levures majeures des fromages, Debaryomyces hansenii et Kluyveromyces marxianus, a été analysée dans la flore-levures de fromages français traditionnels. Basée sur l'amplification des séquences qui séparent les " Long Terminal Repeats " des rétrotransposons (LTR), une méthode de typage moléculaire a été développée pour D. hansenii et K. marxianus. La méthode a été appliquée à 56 souches de D. hansenii et 61 souches de K. marxianus, pour la plupart isolées pendant l'affinage de fromages traditionnels de Normandie et de Haute-Savoie. Un total de 32 et 43 profils robustes a été obtenu pour D. hansenii et K. marxianus, respectivement. Une analyse hiérarchique a confirmé la grande diversité génétique déjà observée pour D. hansenii et a révélé une grande diversité chez K. marxianus. Apres son utilisation chez Saccharomyces cerevisiae, la PCR inter-LTR s'est montrée très efficace pour discriminer entre isolats de D. hansenii et K. marxianus isolés des mêmes niches écologiques, confirmant ainsi la grande variabilité intra-spécifique des espèces présentes dans le fromage. Le typage de ces souches n'a pu être corrélé à la provenance des souches, que ce soit avec le type de fromage, la fromagerie ou le lot, indiquant un grand pouvoir de discrimination lors de ce typage. La méthode développée ici apporte un outil rapide et robuste pour étudier la biodiversité de ces deux espèces.

Mots clés: yeast; Debaryomyces hansenii; Kluyveromyces marxianus; cheese; LTR fingerprinting<br>---<br>levures; fromages; empreintes LTR

Domaines: Alimentation et Nutrition; Ingénierie des aliments

Danièle Sohier, Anne-Sophie Le Dizes, Dominique Thuault, Cécile Neuvéglise, Emmanuel Coton, et al.. Important genetic diversity revealed by inter-LTR PCR fingerprinting of Kluyveromyces marxianus and Debaryomyces hansenii strains from French traditional cheeses. Dairy Science & Technology, 2009, 89 (6), ⟨10.1051/dst/2009032⟩. ⟨hal-00895718⟩