Saccharomyces cerevisiae jellemzői, morfológiája és életciklusa

az Saccharomyces cerevisiae vagy a sörélesztő egyfajta egysejtű gomba, amely az Ascomicota széléhez tartozik, a Hemiascomicete osztályhoz és a Saccharomicetales rendhez. Jellemzője az élőhelyek széles körű elterjedése, mint például a levelek, virágok, talaj és víz. A neve sörcukor gomba, mivel ezt a népszerű ital gyártása során használják.

Ezt az élesztőt több mint egy évszázadon át használták sütés és sörfőzés során, de a XX. Század elején, amikor a tudósok figyelmet fordítottak rá, tanulmányi modellré váltották.

Ezt a mikroorganizmust széles körben használták különböző iparágakban; Jelenleg a biotechnológiában széles körben használt gomba, az inzulin, az antitestek, az albumin, az emberiség számára érdekes egyéb anyagok előállítására..

Tanulmányi modellként ez az élesztő felismerte az eukarióta sejtekben a sejtciklus során fellépő molekuláris mechanizmusokat.

index

• 1 Biológiai jellemzők
• 2 Morfológia
• 3 Életciklus
• 4 Felhasználások
  • 4.1 Sütemények és kenyér
  • 4.2 Élelmiszer-kiegészítő
  • 4.3 Italok gyártása
  • 4.4 Biotechnológia
• 5 Referenciák

Biológiai jellemzők

A Saccharomyces cerevisiae egysejtű eukarióta mikroba, gömbölyű, sárgás zöld. Ez kemoorganotróf, mivel olyan szerves vegyületeket igényel, mint energiaforrás, és nem igényel napfényt. Ez az élesztő különböző cukrokat képes használni, a glükóz pedig az előnyös szénforrás.

A S. cerevisiae fakultatív anaerob, mivel képes oxigénhiányos körülmények között növekedni. Ebben a környezeti állapotban a glükóz különböző intermedierekké alakul át, például etanol, CO2 és glicerin.

Az utóbbit alkoholos erjesztésnek nevezik. E folyamat során az élesztő növekedése nem hatékony, azonban az iparág széles körben alkalmazza a különböző szemcsékben, például búza, árpa és kukorica jelenlétében lévő cukrok fermentálását..

Az S. cerevisiae genomját teljesen szekvenáltuk, az első eukarióta szervezetet. A genom egy 16 kromoszóma haploid csoportjába szerveződik. A fehérjeszintézishez körülbelül 5800 gént szánnak.

A S. cerevisiae genomja nagyon kompakt, ellentétben más eukariótákkal, mivel 72% -ot gének képviselnek. Ezen a csoporton belül körülbelül 708-at azonosítottak az anyagcserében, mintegy 1035 reakciót hajtottak végre.

morfológia

A S. cerevisiae egy kis, egysejtű szervezet, amely szorosan kapcsolódik az állatok és növények sejtjeihez. A sejtmembrán elválasztja a sejtkomponenseket a külső környezettől, míg a nukleáris membrán védi az örökletes anyagot.

Mint más eukarióta szervezeteknél, a mitokondriális membrán részt vesz az energiatermelésben, míg az endoplazmatikus retikulum (ER) és a Golgi készülék részt vesz a lipidek és a fehérje módosításának szintézisében..

A vacuole és a peroxiszómák az emésztési funkciókhoz kapcsolódó metabolikus utakat tartalmaznak. Eközben egy komplex állványhálózat cellatámogatásként működik, és lehetővé teszi a sejtmozgást, ezáltal teljesítve a citoszkeleton funkcióit..

A citoszkeleton aktin és miozin szálai energiát használnak, és lehetővé teszik a sejtek poláris rendezését a sejtmegosztás során.

A sejtosztódás a sejtek aszimmetrikus megoszlását eredményezi, ami nagyobb őssejtet eredményez, mint a lánysejt. Ez nagyon gyakori az élesztőben, és egy olyan folyamat, amely úgynevezett bimbózó.

A S. cerevisiae-nak van kitin sejtsejtje, amely élesztőt képez, amely az azt jellemzi. Ez a fal megakadályozza az ozmotikus károsodást, mivel piacornyomást fejt ki, amely káros környezeti körülmények között bizonyos plaszticitást biztosít a mikroorganizmusoknak. A sejtfalat és a membránt a periplazmatikus tér köti össze.

Életciklus

A S. cerevisiae életciklusa hasonló a legtöbb szomatikus sejthez. Lehetnek haploid és diploid sejtek. A haploid és diploid sejtek mérete a növekedés és a törzs fázisától függően változik.

Az exponenciális növekedés során a haploid sejtek tenyészete gyorsabban reprodukálódik, mint a diploid sejteké. A haploid sejtek olyan rügyekkel rendelkeznek, amelyek az előzőek mellett jelennek meg, míg a diploid sejtekben az ellenkező pólusokban jelennek meg..

A vegetatív növekedés rögtönzéssel történik, amelyben a lánya sejtje az anya sejt kitörése, majd a nukleáris osztás, a sejtfal kialakulása és végül a sejtek elválasztása..

Minden őssejt körülbelül 20-30 rügyet képezhet, így korát a sejtfalban lévő hegek száma határozza meg.

A nitrogén nélkül és a szénforrás nélkül növekvő diploid sejtek meiózis folyamán négy spórát (ascas) termelnek. Ezek a spórák nagy ellenállással rendelkeznek, és gazdag közegben csírázhatnak.

A spórák lehetnek az a, α vagy mindkettő párosító csoportok, amelyek analógok a magasabb organizmusok szexével. Mindkét sejtcsoport olyan feromonszerű anyagokat termel, amelyek gátolják a másik sejt sejtmegosztását.

Amikor ezeket a két sejtcsoportot megtaláljuk, mindegyik egyfajta kiemelkedést képez, hogy amikor egyesül, végül egy intercelluláris kontaktus keletkezik, amely végül diploid sejtet termel.

alkalmazások

Péksütemények és kenyér

A S. cerevisiae az emberek által leginkább használt élesztő. Az egyik fő felhasználási terület a sütés és a kenyérgyártás volt, hiszen a fermentációs folyamat során a búza tésztát lágyítják és bővítik..

Élelmiszer-kiegészítő

Másrészt ezt az élesztőt táplálékkiegészítőként használják, mivel a száraz tömegének mintegy 50% -a fehérjékből áll, B-vitaminban, niacinban és folsavban is gazdag..

Italgyártás

Ez az élesztő részt vesz a különböző italok előállításában. A sörgyártó ipar széles körben használja. Az árpa gabonát alkotó cukrok erjesztésével a sör a világszerte népszerű ital.

Hasonlóképpen, a S. cerevisiae a szőlőben lévő cukrokat is fermentálhatja, a bor térfogatára vonatkoztatva legfeljebb 18% etanolt termelve..

biotechnológia

Másrészről, a biotechnológiai szempontból S. cerevisiae volt a tanulmány és a használat modellje, mert egy könnyen termeszthető, gyors növekedésű szervezet, amelynek genomját szekvenálták.

Ennek az élesztőnek a biotechnológiai ipar által történő alkalmazása az inzulin termelésétől az antitestek és más, a gyógyszerek által használt fehérjék termeléséig terjed..

Jelenleg a gyógyszeripar ezt a mikroorganizmust különböző vitaminok előállításában használta, ezért a biotechnológiai gyárak a petrolkémiai gyárakat kémiai vegyületek előállítására helyezték el..

referenciák

1. Harwell, L.H., (1974). Saccharomyces cerevisiae sejtciklus. Bakteriológiai vizsgálatok, 38 (2), pp. 164-198.
2. Karithia, H., Vilaprinyo, E., Sorribas, A., Alves, R., (2011). PLoS ONE, 6 (2): e16015. doi.org.
3. Kovačević, M., (2015). A Saccharomyces cerevisiae élesztő élesztőjének morfológiai és fiziológiai jellemzői különböznek. Mesterképzés a biokémia területén. Zágrábi Egyetem Gyógyszerészeti és Biokémiai Kar. Zagreb-Horvátország.
4. Otero, J. M., Cimini, D., Patil, K.R., Poulsen, S.G., Olsson, L., Nielsen, J. (2013). A Saccharomyces cerevisiae ipari rendszereinek biológiája Lehetővé teszi új borostyánkősav-cella gyár létrehozását. 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 morfológiai adatbázis. Nucleic Acids Res, 32, pp. 319-322. DOI: 10.1093 / nar / gkh113
6. Shneiter, R., (2004). Az élesztő genetikája, molekuláris és sejtbiológiája. Fribourg Suisse Egyetem, pp. 5-18.