תכונות המאפיינים cerevisiae, המורפולוגיה ואת מחזור החיים

ה Saccharomyces cerevisiae או שמרים בירה הוא סוג של פטריה unicellular השייכת לקצה Ascomicota, כדי בכיתה Hemiascomicete ואת סדר Saccharomicetales. הוא מאופיין בחלוקה רחבה של בתי גידול, כגון עלים, פרחים, אדמה ומים. שמו פירושו בירה סוכר פטרייה, כי זה משמש במהלך הייצור של המשקה הפופולרי הזה.

שמרים אלה שימשו כבר למעלה ממאה שנים באפייה ובבשלנות, אבל זה היה בתחילת המאה ה -20 כאשר מדענים שמו לב אליהם והפכו אותו למודל מחקר.

מיקרואורגניזם זה נעשה שימוש נרחב בתעשיות שונות; כיום הוא פטרייה בשימוש נרחב ביוטכנולוגיה, לייצור אינסולין, נוגדנים, אלבומין, בין חומרים אחרים המעניינים את האנושות.

כמודל מחקר, שמרים אלה יש להבהיר את המנגנונים המולקולריים המתרחשים במהלך מחזור התא בתאים אוקריוטים.

אינדקס

• 1 תכונות ביולוגיות
• 2 מורפולוגיה
• 3 מחזור חיים
• 4 שימושים
  • 4.1 מאפים ולחם
  • 4.2 תוסף מזון
  • 4.3 תעשיית משקאות
  • 4.4 ביוטכנולוגיה
• 5 הפניות

מאפיינים ביולוגיים

Saccharomyces cerevisiae הוא חיידק אאוקריוטי חד-תאיים, ירוק, ירוק צהבהב. זה chemoorganotrophic, שכן הוא דורש תרכובות אורגניות כמקור אנרגיה אינו דורש אור השמש לגדול. שמרים אלה יכולים להשתמש סוכרים שונים, עם גלוקוז להיות מקור הפחמן המועדף.

S. cerevisiae הוא anaerobic פקולטטיבי, שכן הוא מסוגל לגדול בתנאים של מחסור בחמצן. במהלך מצב זה הסביבה, גלוקוז מומר intermediates שונים כגון אתנול, CO2 וגליצרול.

האחרונה ידועה בשם תסיסה אלכוהוליסטית. במהלך תהליך זה, הצמיחה של השמרים אינה יעילה, עם זאת, הוא המדיום בשימוש נרחב על ידי התעשייה כדי לתסוס את הסוכרים הנוכחי דגנים שונים כגון חיטה, שעורה תירס.

הגנום של ס 'cerevisiae כבר רצף לחלוטין, להיות אורגניזם eukaryotic הראשון להיות מושגת. הגנום מאורגן בקבוצה של 16 כרומוזומים. כ 5800 גנים מיועדים לסינתזת חלבונים.

הגנום של ס 'cerevisiae הוא קומפקטי מאוד, בניגוד eukaryotes אחרים, שכן 72% מיוצג על ידי גנים. בתוך קבוצה זו, כ -708 זוהו כמשתתפים בחילוף החומרים, וביצעו כ -1035 תגובות.

מורפולוגיה

S. cerevisiae הוא אורגניזם תאיים קטן זה קשור קשר הדוק לתאי בעלי חיים וצמחים. קרום התא מפריד בין המרכיבים הסלולריים לבין הסביבה החיצונית, בעוד הממברנה הגרעינית מגינה על החומר התורשתי.

כמו באורגניזמים אאוקריוטים אחרים, הממברנה המיטוכונדריאלית מעורבת בדור האנרגיה, בעוד שהרטיקולום האנדופלאסמי (ER) ומנגנון Golgi מעורבים בסינתזה של שומנים ושינויים בחלבון..

את vacuole ואת peroxisomes מכילים מסלולים מטבוליים הקשורים פונקציות העיכול. בינתיים, רשת פיגומים מורכבת פועלת כתמיכה הסלולר ומאפשרת תנועה התא, ובכך לבצע את הפונקציות של cytoskeleton.

אקטין ו חוטים myosin של cytoskeleton עבודה באמצעות שימוש באנרגיה ולאפשר הזמנת הקוטב של תאים במהלך חלוקת התא.

חלוקת תאים מוביל לחלוקה אסימטרית של התאים, וכתוצאה מכך תא גזע גדול יותר תא הבת. זה נפוץ מאוד בשמרים והוא תהליך המוגדר ניצני.

ס 'cerevisiae יש קיר התא של chitin, נותן שמרים את התא טופס המאפיין אותו. קיר זה מונע נזק אוסמוטי שכן הוא מפעיל לחץ turgor, מתן אלה מיקרואורגניזמים עם גמישות מסוימת בתנאים סביבתיים מזיקים. קיר התא והקרום מחוברים על ידי המרחב periplasmic.

מחזור החיים

מחזור החיים של ס 'cerevisiae דומה לזה של תאים סומטיים ביותר. ייתכנו תאים הפלואידים ודיפלואידים. גודל התא של תאים הפלואיד ו דיפלואידי משתנה בהתאם לשלב של צמיחה ומתח במאמץ.

במהלך צמיחה מעריכית, התרבות של תאים הפלואידים מתרבה מהר יותר מזה של תאים דיפלואידים. לתאים הפלואידים יש ניצנים שנראים קרובים לקודמים, ואילו בתאים הדיפלואידים הם מופיעים בקטבים מנוגדים.

הגידול הצומח מתרחש על ידי ניצני, שבו תא הבת מתחיל כהתפרצות של תא האם, ואחריו חלוקת הגרעין, היווצרות של דופן התא ולבסוף הפרדת התאים.

כל תא גזע יכול ליצור כ 20-30 ניצנים, כך הגיל שלה יכול להיקבע על ידי מספר הצלקות בקיר התא.

התאים הדיפלואידים שגדלים ללא חנקן וללא מקור פחמן עוברים תהליך של המיוזה, המייצרים ארבעה נבגים (ascas). נבגים אלה יש התנגדות גבוהה יכול לנבוט במדיום עשיר.

הנבגים עשויים להיות קבוצת ההזדווגות, α או שניהם, זה מקביל למין באורגניזמים גבוהים יותר. שתי קבוצות התאים מייצרות חומרים דמויי פרומון המעכבים את חלוקת התא של התא האחר.

כאשר אלה שתי קבוצות הסלולר נמצאים, כל אחד מהם יוצר סוג של הבליטה כי כאשר מתרחשת מתרחשת, בסופו של דבר, קשר בין תאית לייצר בסופו של דבר תא דיפלואידי.

שימושים

מאפה ולחם

S. cerevisiae הוא שמרים ביותר בשימוש על ידי בני אדם. אחד השימושים העיקריים הוא באפיית לחם ואפייה, שכן במהלך תהליך התסיסה מבוצע בצק החיטה ומורחב.

תוספת מזון

מצד שני, שמרים אלה שימשו כתוסף תזונתי, כי כ 50% ממשקל יבש שלה מורכב החלבונים, הוא גם עשיר ויטמין B, ניאצין וחומצה פולית.

ייצור משקה

שמרים אלה מעורבים בייצור של משקאות שונים. תעשיית הבשל משתמשת בו נרחב. באמצעות התסיסה של סוכרים המרכיבים דגני שעורה, בירה ניתן לייצר, משקה פופולרי ברחבי העולם.

באותו אופן, ס cerevisiae יכול להתסיס את הסוכרים הנוכחי בענבים, לייצר עד 18% אתנול לכל נפח של יין.

ביוטכנולוגיה

מצד שני, מנקודת מבט ביוטכנולוגית, ס 'cerevisiae, כבר מודל של מחקר ושימוש, כי זה אורגניזם של טיפוח קל, של צמיחה מהירה אשר הגנום כבר רצף.

השימוש בשמרים זה על ידי תעשיית הביוטכנולוגיה, הולך מן הייצור של אינסולין לייצור נוגדנים וחלבונים אחרים המשמשים את הרפואה.

כיום, תעשיית התרופות השתמשה מיקרואורגניזם זה בייצור של ויטמינים שונים, ולכן מפעלים ביוטכנולוגיה יש עקרו מפעלים פטרוכימיים בייצור של חומרים כימיים..

הפניות

1. Harwell, L.H., (1974). מחזור מחזורי cerevisiae cerevisiae. ביקורות בקטריולוגיות, 38 (2), עמ ' 164-198.
2. Karithia, H., Vilaprinyo, E., Sorribas, A., Alves, R., (2011). פלוס אחד, 6 (2): e16015. doi.org.
3. Kovačević, מ ', (2015). תכונות מורפולוגיות ופיזיולוגיות של השמרים Saccharomyces cerevisiae שונים בתוחלת החיים. עבודת הגמר בביוכימיה. הפקולטה לרוקחות וביוכימיה, אוניברסיטת זאגרב. זאגרב-קרואטיה.
4. Otero, J. M., Cimini, D., Patil, K.R., Poulsen, S.G., Olsson, L., Nielsen, J. (2013). מערכות ביולוגיות של Saccharomyces cerevisiae מאפשר רומן נוצרי Succinic Cell במפעל. פלוס אחד, 8 (1), e54144. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0054144
5. סאיטו, ט ', אוהני, מ', סואי, ח ', סנו, פ', סקה, א ', וטנאבה, ד', יוקאווה, מ ', אוהיה, י', מורישיטה, ס ', (2004). Saccharomyces cerevisiae מסד נתונים מורפולוגי. חומצות גרעין Res, 32, עמ ' 319-322. DOI: 10.1093 / nar / gkh113
6. שנייטר, ר ', (2004). גנטיקה, ביולוגיה מולקולרית ותא של שמרים. אוניברסיטת פריבורג סויסה, עמ '. 2-5.