Saccharomyces cerevisiae egenskaper, morfologi og livssyklus



den Saccharomyces cerevisiae eller brygger gjær er en slags unicellular sopp som tilhører kanten Ascomicota, til klassen Hemiascomicete og til ordren Saccharomicetales. Den er preget av sin brede fordeling av habitater, som blader, blomster, jord og vann. Navnet betyr øl sukker sopp, fordi det brukes under produksjonen av denne populære drikken.

Denne gjæren har blitt brukt i mer enn et århundre i baking og brygging, men det var i begynnelsen av 1900-tallet da forskerne oppmerksom på det, og gjorde det til en studiemodell.

Denne mikroorganismen har vært mye brukt i ulike bransjer; For tiden er det en sopp som er mye brukt i bioteknologi, for produksjon av insulin, antistoffer, albumin, blant andre stoffer av interesse for menneskeheten.

Som en studiemodell har denne gjæren uttalt molekylære mekanismer som oppstår under cellesyklusen i eukaryotiske celler.

index

  • 1 Biologiske egenskaper
  • 2 Morfologi
  • 3 Livssyklus
  • 4 bruksområder
    • 4.1 Kaker og brød
    • 4.2 Kosttilskudd
    • 4.3 Produksjon av drikkevarer
    • 4.4 Bioteknologi
  • 5 referanser

Biologiske egenskaper

Saccharomyces cerevisiae er en unikcellulær eukaryot mikrobe, globulær, gulgrønn. Det er kjemoorganotrophic, siden det krever organiske forbindelser som en energikilde og ikke krever sollys å vokse. Denne gjæren kan bruke forskjellige sukkerarter, med glukose som den foretrukne karbonkilden.

S. cerevisiae er fakultativ anaerob, siden den er i stand til å vokse under betingelser med oksygenmangel. Under denne miljøtilstanden blir glukose omdannet til forskjellige mellomprodukter som etanol, CO2 og glyserol.

Sistnevnte er kjent som alkoholholdig gjæring. I løpet av denne prosessen er veksten av gjæren ikke effektiv, men det er mediet som er mye brukt av næringen for å gjære sukkerene tilstede i forskjellige korn som hvete, bygg og mais.

Genen av S. cerevisiae er blitt fullstendig sekvensert, idet den er den første eukaryotiske organismen som skal oppnås. Genomet er organisert i et haploid sett med 16 kromosomer. Omtrent 5800 gener er ment for proteinsyntese.

Genen av S. cerevisiae er svært kompakt, i motsetning til andre eukaryoter, siden 72% er representert av gener. Innenfor denne gruppen har ca. 708 blitt identifisert som deltakende i stoffskiftet, og utfører ca. 1035 reaksjoner.

morfologi

S. cerevisiae er en liten encellet organisme som er nært relatert til dyrene og plantens celler. Cellemembranen separerer de cellulære komponentene fra det ytre miljøet, mens atommembranen beskytter det arvelige materialet.

Som i andre eukaryotiske organismer, er mitokondriamembranen involvert i generering av energi, mens endoplasmatisk retikulum (ER) og Golgi-apparatet er involvert i syntese av lipider og protein modifisering..

Vakuolen og peroksisomerene inneholder metabolske veier relatert til fordøyelsesfunksjonene. I mellomtiden fungerer et komplekst stillasnettverk som mobil støtte og tillater cellebevegelse, og utfører dermed funksjonene til cytoskelet.

Actin- og myosinfilamentene i cytoskeletet arbeider gjennom bruk av energi og tillater polarbestilling av celler under celledeling.

Cell divisjon fører til asymmetrisk deling av cellene, noe som resulterer i en større stamcelle enn dattercellen. Dette er svært vanlig i gjær og er en prosess som er definert som spirende.

S. cerevisiae har en cellevegg av kitin, noe som gir gjær celleformen som karakteriserer den. Denne veggen forhindrer osmotisk skade siden den utøver turgortrykk, noe som gir disse mikroorganismer med viss plastisitet under skadelige miljøforhold. Cellevegg og membran er forbundet med periplasmatisk rom.

Livssyklus

Livssyklusen til S. cerevisiae ligner på de fleste somatiske celler. Det kan være haploide og diploide celler. Cellstørrelsen til haploid- og diploide celler varierer i henhold til vekstfasen og belastningen i stammen.

Under eksponentiell vekst reagerer kulturen av haploide celler raskere enn for diploide celler. Haploide celler har knopper som vises ved siden av de forrige, mens de i de diploide cellene vises i motsatte poler.

Den vegetative veksten oppstår ved spirende, hvor dattercellen starter som et utbrudd av modercellen, etterfulgt av kjernefysiske divisjonen, dannelsen av cellevegget og til slutt celleseparasjonen.

Hver stamcelle kan danne ca 20-30 knopper, så alderen kan bestemmes av antall arr i cellevegget.

Diploide celler som vokser uten nitrogen og uten karbonkilde, gjennomgår en prosess av meiosis, som produserer fire sporer (ascas). Disse sporer har høy motstand og kan spire i et rikt medium.

Sporene kan være parring gruppe a, α eller begge, dette er analog med kjønn i høyere organismer. Begge cellegruppene produserer feromonlignende stoffer som hemmer celledeling av den andre cellen.

Når disse to cellulargruppene er funnet, danner hver en form for fremspring som når enhet oppstår, til slutt, en intercellulær kontakt som produserer til slutt diploid celle.

søknader

Konditori og brød

S. cerevisiae er gjær mest brukt av mennesker. En av de viktigste bruksområder har vært i baking og brødproduksjon, siden hvetdegjen blir myknet og utvidet i løpet av gjæringsprosessen..

Kosttilskudd

På den annen side har denne gjær blitt brukt som et næringsstoff, fordi ca 50% av sin tørrvekt består av proteiner, den er også rik på vitamin B, niacin og folsyre.

Drikkevareindustri

Denne gjæren er involvert i produksjon av forskjellige drikker. Brewing industry bruker det mye. Gjennom gjæring av sukkerarter som utgjør byggkorn, kan øl produseres, en populær drikke over hele verden.

På samme måte kan S. cerevisiae gjære sukkerene som er tilstede i druene, og produserer opptil 18% etanol per volum vin.

bioteknologi

På den annen side har S. cerevisiae, fra det bioteknologiske synspunkt, vært en modell for studier og bruk, fordi det er en organisme med lett dyrkning, rask vekst og hvis genom er blitt sekvensert.

Bruken av denne gjæren fra bioteknologibransjen går fra produksjon av insulin til produksjon av antistoffer og andre proteiner som brukes av medisin.

Foreløpig har farmasøytisk industri brukt denne mikroorganismen i produksjon av ulike vitaminer, og derfor har bioteknologiske fabrikker forskjøvet petrokjemiske fabrikker i produksjon av kjemiske forbindelser..

referanser

  1. Harwell, L.H., (1974). Saccharomyces cerevisiae cellesyklus. Bakteriologiske vurderinger, 38 (2), s. 164-198.
  2. Karithia, H., Vilaprinyo, E., Sorribas, A., Alves, R., (2011). PLoS ONE, 6 (2): e16015. doi.org.
  3. Kovačević, M., (2015). Morfologiske og fysiologiske egenskaper av gjæren Saccharomyces cerevisiae varierer i levetiden. Masteroppgave i biokjemi. Fakultet for farmasi og biokjemi, Universitetet i Zagreb. Zagreb-Kroatia.
  4. Otero, J. M., Cimini, D., Patil, K.R., Poulsen, S. G., Olsson, L., Nielsen, J. (2013). Industrielle systemer Biologi av Saccharomyces cerevisiae aktiverer Novel Succinic Acid Cell Factory. PLoS ONE, 8 (1), e54144. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0054144
  5. Saito, T., Ohtani, M., Sawai, H., Sano, F., Saka, A., Watanabe, D., Yukawa, M., Ohya, Y., Morishita, S., (2004). Saccharomyces cerevisiae morfologisk database. Nucleic Acids Res, 32, pp. 319-322. DOI: 10,1093 / nar / gkh113
  6. Shneiter, R., (2004). Genetikk, molekylær og cellebiologi av gjær. Universitetet i Fribourg Suisse, s. 5-18.