Saccharomyces cerevisiae özellikleri, morfolojisi ve yaşam döngüsü

 Saccharomyces cerevisiae veya bira mayası, Ascomicota sınırına, Hemiascomicete sınıfına ve Saccharomicetales sınıfına ait bir tür tek hücreli mantardır. Yaprak, çiçek, toprak ve su gibi geniş habitat dağılımı ile karakterizedir. Adı bira şekeri mantarıdır, çünkü bu popüler içeceğin üretimi sırasında kullanılır..

Bu maya, bir yüzyıldan fazla bir süredir pişirme ve bira yapımında kullanılmıştır, ancak bilim adamlarının dikkatini üzerine alarak çalışma modeline dönüştüğü 20. yüzyılın başındaydı..

Bu mikroorganizma farklı endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır; Günümüzde biyoteknolojide, insülin, antikorlar, albümin ve insanlığa ilgi duyulan diğer maddeler arasında yaygın olarak kullanılan bir mantardır..

Bir çalışma modeli olarak, bu maya ökaryotik hücrelerde hücre döngüsü sırasında meydana gelen moleküler mekanizmaları aydınlatmıştır..

indeks

• 1 Biyolojik özellikler
• 2 Morfoloji
• 3 Yaşam döngüsü
• 4 Kullanım
  • 4.1 Hamur işleri ve ekmek
  • 4.2 Gıda takviyesi
  • 4.3 İçecek üretimi
  • 4.4 Biyoteknoloji
• 5 Kaynakça

Biyolojik özellikleri

Saccharomyces cerevisiae küresel, sarımsı yeşil bir tek hücreli ökaryotik mikroptur. Kemoorganotrofiktir, çünkü bir enerji kaynağı olarak organik bileşikler gerektirir ve büyümek için güneş ışığı gerektirmez. Bu maya, farklı şekerler kullanabilmektedir, tercih edilen karbon kaynağı glikozdur..

S. cerevisiae, fakültatif anaerobiktir, çünkü oksijen yetersizliği koşulları altında büyüyebilir. Bu çevresel koşulda, glikoz, etanol, CO2 ve gliserol gibi farklı ara maddelere dönüştürülür..

Sonuncusu alkolik fermantasyon olarak bilinir. Bu işlem sırasında, mayanın büyümesi verimli değildir, ancak sanayi tarafından buğday, arpa ve mısır gibi farklı tahıllarda bulunan şekerleri mayalamak için yaygın olarak kullanılan ortamdır..

S. cerevisiae'nin genomu, elde edilen ilk ökaryotik organizma olarak tamamen dizildi. Genom, 16 kromozomlu bir haploid kümesinde düzenlenir. Yaklaşık 5800 gen protein sentezi için tasarlanmıştır.

S. cerevisiae'nin genomu, diğer ökaryotların aksine,% 72'si genler tarafından temsil edildiği için çok kompakttır. Bu grup içinde, yaklaşık 1035 reaksiyonu gerçekleştiren metabolizmaya katılan yaklaşık 708 kişi tanımlanmıştır..

morfoloji

S. cerevisiae, hayvanların ve bitkilerin hücreleri ile yakından ilgili olan küçük bir tek hücreli bir organizmadır. Nükleer membran kalıtımsal materyali korurken hücre zarı hücresel bileşenleri dış ortamdan ayırır.

Diğer ökaryotik organizmalarda olduğu gibi, mitokondriyal zar, enerji oluşumunda rol oynar, endoplazmik retikulum (ER) ve Golgi cihazı, lipitlerin ve protein modifikasyonunun sentezinde rol alır..

Vakuol ve peroksizomlar, sindirim fonksiyonlarıyla ilgili metabolik yollar içerir. Bu arada, karmaşık bir iskele ağı hücresel destek görevi görür ve hücre hareketine izin verir, böylece hücre iskeleti işlevlerini yerine getirir.

Hücre iskeletinin aktin ve miyosin filamanları enerji kullanımı yoluyla çalışır ve hücre bölünmesi sırasında hücrelerin kutupsal sıralamasını sağlar.

Hücre bölünmesi, hücrelerin asimetrik bölünmesine yol açar, bu da ana hücreden daha büyük bir kök hücre ile sonuçlanır. Bu, mayada çok yaygındır ve tomurcuklanma olarak tanımlanan bir işlemdir..

S. cerevisiae, mayayı karakterize eden hücre formunu veren bir chitin hücre duvarına sahiptir. Bu duvar, ozmotik hasarı önler, çünkü bu mikroorganizmalara zararlı çevresel koşullar altında belirli plastisite sağlar. Hücre duvarı ve membran, periplazmik boşlukla bağlanır.

Yaşam döngüsü

S. cerevisiae'nin yaşam döngüsü, çoğu somatik hücreninkine benzer. Haploid ve diploid hücreler olabilir. Haploid ve diploid hücrelerin hücre büyüklüğü suşta büyüme ve gerilme fazına göre değişir.

Üstel büyüme sırasında, haploid hücrelerin kültürü, diploid hücrelerinkinden daha hızlı ürer. Haploid hücrelerin öncekilerle bitişik görünen tomurcukları bulunurken, diploid hücrelerde zıt kutuplarda görünürler.

Vejetatif büyüme, ana hücre hücresi olarak ana hücrenin salgını olarak başladığı tomurcuklanma, ardından nükleer bölünme, hücre duvarının oluşumu ve son olarak hücre ayrılması ile oluşur.

Her kök hücre yaklaşık 20-30 tomurcuk oluşturabilir, bu nedenle yaşı hücre duvarındaki izlerin sayısı ile belirlenebilir.

Azotsuz ve bir karbon kaynağı olmadan yetişen diploid hücreler, dört spor (ascas) üreten bir mayoz süreci geçirir. Bu sporlar yüksek direnç gösterir ve zengin bir ortamda filizlenebilir.

Sporlar, daha yüksek organizmalarda cinsiyete benzer olan çiftleşme grubu a, a veya her ikisi olabilir. Her iki hücre grubu da diğer hücrenin hücre bölünmesini engelleyen feromon benzeri maddeler üretir.

Bu iki hücresel grup bulunduğunda, her biri birleşme meydana geldiğinde, nihayetinde diploid hücre üreten hücreler arası bir temas oluşturan bir tür çıkıntı oluşturur..

uygulamaları

Pasta ve ekmek

S. cerevisiae, insanlar tarafından en çok kullanılan mayadır. Başlıca kullanım alanlarından biri, ekmek yapımında ve ekmek yapımında olmuştur, çünkü mayalanma işlemi sırasında, buğday hamuru yumuşatılmış ve genişletilmiştir..

Gıda takviyesi

Öte yandan, bu maya besin takviyesi olarak kullanılmıştır, çünkü kuru ağırlığının yaklaşık% 50'si proteinlerden yapıldığından, B vitamini, niasin ve folik asit bakımından da zengindir..

İçecek üretimi

Bu maya, farklı içeceklerin üretiminde rol oynar. Demleme endüstrisi onu yaygın olarak kullanıyor. Arpa taneleri oluşturan şekerlerin fermantasyonu sayesinde, dünya çapında popüler bir içecek olan bira üretilebilir..

Aynı şekilde, S. cerevisiae, üzümde bulunan şekerleri fermente edebilir ve şarap hacmi başına% 18 etanol üretebilir.

biyoteknoloji

Öte yandan, biyoteknolojik açıdan bakıldığında, S. cerevisiae, kolay yetiştirme, hızlı büyüme ve genomu dizilen bir organizma olduğu için bir çalışma ve kullanım modeli olmuştur..

Bu mayanın biyoteknoloji endüstrisi tarafından kullanılması, insülin üretiminden ilacın kullandığı antikorların ve diğer proteinlerin üretimine kadar uzanmaktadır..

Şu anda, ilaç endüstrisi bu mikroorganizmayı çeşitli vitaminlerin üretiminde kullanmıştır, bu yüzden biyoteknoloji fabrikaları petrokimya fabrikalarını kimyasal bileşiklerin üretiminde yerinden etmiştir..

referanslar

1. Harwell, L.H., (1974). Saccharomyces cerevisiae hücre döngüsü. Bakteriyolojik yorumlar, 38 (2), s. 164-198.
2. Karithia, H., Vilaprinyo, E., Sorribas, A., Alves, R., (2011). BİRİNCİ, 6 (2): e16015. doi.org.
3. Kovačević, M., (2015). Maya Saccharomyces cerevisiae'nin morfolojik ve fizyolojik özellikleri yaşamda farklılık gösterir. Biyokimyada Yüksek Lisans Tezi. Zagreb Üniversitesi Eczacılık ve Biyokimya Fakültesi. Zagreb-Hırvatistan.
4. Otero, J.M., Cimini, D., Patil, K.R., Poulsen, S.G., Olsson, L., Nielsen, J. (2013). Endüstriyel Sistemler Saccharomyces cerevisiae Biyolojisi, Yeni Süksinik Asit Hücre Fabrikasını Sağlar. Bir, 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 morfolojik veri tabanı. Nükleik Asitler Res, 32, s. 319-322. DOI: 10.1093 / nar / gkh113
6. Shneiter, R., (2004). Maya genetiği, moleküler ve hücre biyolojisi. Fribourg Üniversitesi Suisse, s. 5-18.