La levadura Saccharomyces cerevisiae ha sido un organismo tradicional para la producción de etanol (a partir de sustratos sacáridos como la glucosa o la sacarosa), mucho antes de la «era del etanol biocombustible».
Hasta hace poco, el etanol se producía por fermentación, sobre todo para la producción de bebidas.
Con la llegada de la «era del etanol biocombustible» y la tendencia a utilizar biomasa lignocelulósica como «materia prima etanólica de segunda generación», los científicos han comenzado a conferir a Saccharomyces cerevisiae la flexibilidad metabólica necesaria para utilizar (y fermentar) dos importantes azúcares que están presentes en la biomasa lignocelulósica pretratada: (1) la glucosa y (2) la xilosa.
La Saccharomyces cerevisiae nativa es fundamentalmente una «utilizadora de glucosa» y no tiene capacidad metabólica para utilizar la xilosa, una pentosa (es decir, un azúcar con 5 átomos de carbono) muy abundante en la biomasa lignocelulósica pretratada.
Gracias al empleo de técnicas biológicas moleculares, se han podido desarrollar cepas de S. cerevisiae recombinante que pueden utilizar y fermentar la xilosa para producir etanol. Sin embargo, muchas de estas cepas tienen un bajo rendimiento a la fermentación.
Uno de los problemas reside en el transporte de xilosa a la célula. Un grupo de científicos de la Universidad de Lund (Suecia) afirman que en las cepas de S. cerevisiae recombinante utilizadoras de xilosa, este azúcar es «transportado por transportadores inespecíficos de hexosa con poca afinidad por la xilosa». El ineficiente transporte de la xilosa en la célula se traduce inevitablemente en una baja tasa de utilización y un bajo rendimiento etanólico. Existen informes recientes de mejora en el transporte y la utilización de la xilosa mediante «la expresión independiente de los transportadores heterólogos» (Gxf1, Sut1 y At5g5920).
Sin embargo, los estudios se refieren a distintas cepas. David Runquist y sus colegas de la Universidad de Lund han investigado los tres transportadores en idénticas condiciones de crecimiento. Se ha observado una relación directa entre la cinética de transporte de cada uno de los transportadores y la utilización de la xilosa, en «condiciones de transporte limitadas». Los resultados también «apuntan a la importancia de formular una estrategia apropiada de cofermentación de etanol industrial a partir de biomasa lignocelulósica». El estudio completo se ha publicado en la revista de Internet Biotechnology for Biofuels.