Madrid, 7 y 8 de noviembre de 2013November 7-8, 2013

SIMPOSIO INTERNACIONALInternational Symposium

Las levaduras en Bioeconomía

Yeasts in Bioeconomy

Introducción

Bioeconomía es una palabra reciente que aparece por primera vez hace menos de veinte años. Todavía tiene una falta de definición característica de la juventud. En una nota al documento “Innovación para un crecimiento sostenible: Una bioeconomía para Europa” de la Comisión Europea con fecha de febrero de 2012 se menciona que “la bioeconomía incluye los sectores de la agricultura, silvicultura, pesca, alimentación y producción de pasta y papel, así como a sectores de las industrias químicas, biotecnológicas y energéticas” y que “la bioeconomía se apoya en las ciencias biológicas, agronomía, ecología, bromatología, ciencias sociales, biotecnología, nanotecnología, tecnologías de la información e ingeniería”. El Plan Nacional de Bioeconomía publicado en abril del mismo año por el presidente de los Estados Unidos, Barack Obama, define la bioeconomía como “la actividad económica que está impulsada por la investigación e innovación en las ciencias biológicas”. Dejando aparte la pretensión de una definición exacta, está claro que una población global enfrentada a extraordinarios retos relacionados con la producción sostenible de alimentos, combustibles y productos químicos espera de la bioeconomía basada en la utilización de los nuevos conocimientos biológicos soluciones para resolver al menos alguno de estos problemas.

El simposio que presentamos se centra en el papel en la moderna bioeconomía de un tipo de microorganismo que ya ha servido a la humanidad en un gran número de procesos productivos “clásicos”. Evidencias arqueológicas y textos escritos muestran de forma convincente que las levaduras han estado asociadas con actividades humanas desde hace miles de años. De hecho la importancia económica de la levadura Saccharomyces cerevisiae para la producción de pan, bebidas alcohólicas, etanol e ingredientes alimentarios constituye una “bioeconomía” avant la lettre basada en la levadura. El conocimiento acumulado sobre vías

metabólicas, el uso de técnicas de biología molecular, y los avanzados métodos para su manipulación genética hacen de las levaduras –no solo de S. cerevisiae– organismos ideales para su utilización en formas insospechadas en procesos industriales. La accesibilidad de numerosas secuencias genómicas completas anotadas ha abierto nuevas perspectivas para el uso de especies de levaduras no exploradas hasta el momento.

Gracias a la generosidad de la Fundación Ramón Areces y a la entusiasta respuesta de numerosos científicos, este simposio reúne a investigadores que trabajan en aplicaciones, nuevas o ya existentes, de las levaduras en bioeconomía. Se presentarán en él aplicaciones tan diversas como el uso de levaduras en biocomputación, en el descubrimiento de nuevos fármacos, en la generación de combustibles de nueva generación para automóviles o aviación o en la solución de nuevos problemas enológicos. El desarrollo de estas variadas aplicaciones ha puesto de manifiesto las fortalezas y debilidades de los abordajes usados y ha proporcionado un poderoso acicate para obtener nuevos conocimientos básicos para mejorar las prestaciones de las levaduras en esos procesos. Una mirada al programa muestra claramente que la innovación es absolutamente dependiente de una firme base de conocimiento fundamental continuamente renovado. Los países que fracasen en su inversión en este conocimiento básico perderán, más pronto que tarde, su competitividad en una comunidad crecientemente basada en la bioeconomía. Reducciones de inversión gubernamental en ciencia básica, justificadas en un tiempo de crisis económica en una pretendida falta de beneficios a corto plazo, representan un riesgo real para la competitividad europea en una bioeconomía global. Por esta razón esperamos que este simposio no solo atraiga a muchos científicos interesados sino que lleve este mensaje a los ciudadanos y a los órganos de decisión en esta materia.

Carlos GancedoJack Pronk

Introduction

Bioeconomy is a young word introduced less than twenty

years ago; it still retains some of the lack of definition

characteristic of youth. In a footnote of the document

“Innovating for Sustainable Growth: A Bioeconomy for Europe”

from the European Comission dated February 2012 it is stated

that “bioeconomy includes the sectors of agriculture, forestry,

fisheries, food and pulp and paper production, as well as

parts of chemical, biotechnological and energy industries”

and that “the bioeconomy relies on life sciences, agronomy,

ecology, food science and social sciences, biotechnology,

nanotechnology, information and communication technologies,

and engineering”. The National Bioeconomy Blueprint

released in April of the same year by US President Barack

Obama defines bioeconomy as the “economic activity

that is fuelled by research and innovation in the biological

sciences”. Irrespective of exact definitions, it is clear that a

global population faced with tremendous challenges related

to the sustainable production of food, fuels and commodity

chemicals expects from a bioeconomy based on the use of

new biological knowledge solutions to solve at least some of

these challenges.

The present Symposium focuses on the role in modern

bioeconomy of a type of microorganism that has already long

served mankind in a large number of “classical” production

processes. Archaeological and written records convincingly

demonstrate that yeasts have been associated with human

activities for thousands of years. In fact, the economic

importance of the yeast Saccharomyces cerevisiae for the

production of bread, alcoholic beverages, ethanol and food

ingredients represented an entire yeast-based “bioeconomy”

avant la lettre. The knowledge accumulated on biochemical

pathways, the use of molecular biology techniques, and

the advanced methodology available for their genetic

manipulation have made yeasts - not only S. cerevisiae - ideal

organisms to use them in previously unimagined ways in

industrial processes. The availability of complete annotated

sequences of genomes of many yeasts has opened new

perspectives in the use of previously non-explored yeast

species.

Thanks to the generosity of the Fundación Ramón Areces, and

to the enthusiastic response of many scientists, this symposium

brings together researchers working on existing and novel

applications of yeasts in bioeconomy. Applications that will

be discussed range from the use of yeasts in biocomputing,

to discovery of novel life-saving drugs, production of next

generation car and jet fuels or to solution of new oenological

problems. The development of these different processes has

revealed strengths and weaknesses of the different approaches

used and has provided a drive to obtain a deeper

fundamental understanding of the performance of yeast cells

in all these applications. Looking at the program it is clear that

innovation can only be based on a strong and continuously

expanding fundamental knowledge base. Countries that fail

to invest in this knowledge base will, sooner rather than later,

loose their competitive edge in an increasingly bio-based

international community. Cuts in government spending on

basic research, motivated by a perceived lack of short term

returns on investment in times of economic crisis represent a

real risk for the global competitiveness of Europe in a global

bioeconomy. For this reason we hope that the Symposium

will not only attract many interested scientists but also result in

publicity that reaches taxpayers and decision makers.

Carlos Gancedo

Jack Pronk

Programa CientíficoSCIENTIFIC PROGRAM

Sede / VenueSalón de ActosFundación Ramón ArecesVitruvio, 5. 28006 Madrid

Coordinadores / CoordinatorsCarlos GancedoInstituto de Investigaciones Biomédicas “Alberto Sols”.CSIC-UAM. Madrid.

Jack PronkKluyver Centre for Genomics of Industrial Fermentation and Department of Biotechnology. Delft University of Technology. Delft. Países Bajos.

Jueves / Thursday, 709.30 h Sesión de apertura Opening session

José María Medina Consejo Científico. Fundación Ramón Areces.

Carlos Gancedo Coordinador del Simposio.

PRIMERA SESIÓN I / FIRST SESSION

Moderador / Chairperson: Francesc Posas Universidad Pompeu Fabra. Barcelona.

09.45 h Las levaduras en Bioeconomía: una narración introductoria

Yeasts in Bioeconomy: an introductory narrative Carlos Gancedo Instituto de Investigaciones Biomédicas “Alberto

Sols”. CSIC-UAM. Madrid.

10.30 h La levadura como la Fórmula 1 de nuevos bioprocesos: el caso de la microencapsulación

Yeast as the Formula One of novel bioprocesses: the case of microencapsulation

Sebastián Chávez Universidad de Sevilla.

11.15 h Descanso / Break

SEGUNDA SESIÓN / SECOND SESSION

Moderadora / Chairperson: María Molina Universidad Complutense. Madrid.

11.45 h Explorando y explotando la variación natural de levaduras Saccharomyces

Exploring and exploiting natural variation in Saccharomyces yeasts

Ed Louis University of Leicester. Reino Unido.

12.30 h La levadura puede ayudar a resolver problemas enológicos debidos al cambio climático global

Yeast can help to solve oenological problems caused by global climate changes

Amparo Querol Instituto de Agroquímica y Tecnología de los

Alimentos. CSIC. Burjassot, Valencia.

13.15 h Descanso / Break

TERCERA SESIÓN / THIRD SESSION

Moderador / Chairperson: Pau Ferrer Universidad Autónoma de Barcelona.

15.30 h Aplicaciones actuales y potenciales de las levaduras asimiladoras de nitrato

Current and potential applications of nitrate assimilatory yeasts

José M. Siverio Universidad de La Laguna.

16.15 h Producción biotecnológica de bases esfingoides con la levadura Wickerhamomyces (Pichia) ciferrii

Biotechnological production of sphingoid bases with the yeast Wickerhamomyces (Pichia) ciferrii

Eckhard Boles Universität Frankfurt. Alemania.

17.00 h Descanso / Break

CUARTA SESIÓN / FOURTH SESSION

Moderador / Chairperson: Sebastián Chávez Universidad de Sevilla.

17.30 h Aplicaciones presentes y potenciales de Yarrowia lipolytica con cepas silvestres o recombinantes expresando proteínas heterólogas

Potential and actual applications of Yarrowia lipolytica, as wild-type yeast or recombinant strains expressing heterologous proteins

Catherine Madzak INRA, UMR1319 Micalis. Jouy-en-Josas. Francia.

18.15 h El frío es “cool”: cómo estudios en levadura ayudan a la comprensión de propiedades reguladoras de las membranas

Cold is cool: how studies in yeast help to understand membrane properties regulation

Francisca Randez-Gil Instituto de Agroquímica y Tecnología de

Alimentos. CSIC. Paterna, Valencia.

Viernes / Friday, 8

QUINTA SESIÓN / FIFTH SESSION

Moderadora / Chairperson: Amparo Querol Instituto de Agroquímica y Tecnología de los

Alimentos. CSIC. Burjassot, Valencia.

09.15 h Coordinación del metabolismo de la levadura mediante transcripción y fosforilación de enzimas

Coordination of yeast metabolism through transcription and enzyme phosphorylation

Uwe Sauer Institute of Molecular Systems Biology. ETH.

Zúrich. Suiza.

10.00 h Uso de levaduras ingenierizadas para realizar computaciones biológicas

Using engineered yeasts to perform biological computations

Francesc Posas Universidad Pompeu Fabra. Barcelona.

10.45 h Ingeniería metabólica de sistemas para la producción de proteínas en levadura

Systems metabolic engineering for protein production in yeast

Pau Ferrer Universidad Autónoma de Barcelona.

11.30 h Descanso / Break

SEXTA SESIÓN / SIXTH SESSION

Moderador / Chairperson: José M. Siverio Universidad de La Laguna.

12.00 h Desarrollo de biocatalizadores CBP para la producción industrial de etanol

Development of CBP Biocatalysts for Industrial Ethanol Production

John McBride Mascoma Corporation. Lebanon. EE.UU.

12.45 h Evolución en laboratorio e ingeniería reversa de fenotipos evolucionados en levadura

Laboratory evolution and reverse engineering of evolved phenotypes in yeast

Jack Pronk Kluyver Centre for Genomics of Industrial

Fermentation and Department of Biotechnology. Delft University of Technology. Delft. Países Bajos.

13.30 h Descanso / Break

SEPTIMA SESIÓN / SEVENTH SESSION

Moderador / Chairperson: Carlos Gancedo Instituto de Investigaciones Biomédicas “Alberto Sols”. CSIC-UAM. Madrid.

15.45 h Mejores, más fuertes, más rápidos: abordajes genómicos y de biología sintética para optimizar la producción de isoprenoides por S. cerevisiae

Better, stronger, faster: synthetic biology and genomic approaches for optimizing isoprenopid production by S. cerevisiae

Kirsten Benjamin Amyris Corporation. Emeryville. EE.UU.

16.30 h Ensayos con levaduras: soluciones simples para problemas complejos

Yeast assays: simple solutions to complex problems María Molina Universidad Complutense. Madrid.

17.15 h Cerveza, pan y ahora el cerebro: modelos de levadura para enfermedades causadas por mal plegamiento de proteínas

Beer, bread and now the brain: Yeast models for protein folding diseases

Joris Winderickx Katholieke Universiteit Leuven. Bélgica. 18.00 h Palabras finales / Closing remarks Jack Pronk Coordinador del Simposio.

El Simposio se realizará sin interpretación simultánea

Fundación Ramón ArecesCalle Vitruvio, 528006 MadridEspaña

Inscripcionesfundacionareces.es

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