Saccharomyces cerevisiae ciri, morfologi dan kitaran hayat



The Saccharomyces cerevisiae Ragi brewer adalah jenis kulat uniselular yang dimiliki oleh pinggir Ascomicota, kepada kelas Hemiascomicete dan kepada Saccharomicetales. Ia disifatkan oleh taburan habitatnya yang luas, seperti daun, bunga, tanah dan air. Namanya bermaksud kulat gula gula, kerana ia digunakan semasa pengeluaran minuman popular ini.

Ragi ini telah digunakan selama lebih dari satu abad dalam baking dan pembuatan bir, tetapi pada permulaan abad ke-20 ketika saintis memperhatikannya, mengubahnya menjadi model pembelajaran.

Mikroorganisma ini telah digunakan secara meluas dalam industri yang berbeza; Pada masa ini ia adalah kulat yang digunakan secara meluas dalam bioteknologi, untuk pengeluaran insulin, antibodi, albumin, antara bahan-bahan lain yang menarik kepada manusia.

Sebagai model kajian, ragi ini telah menjelaskan mekanisme molekul yang berlaku semasa kitaran sel dalam sel-sel eukariotik.

Indeks

  • 1 Ciri biologi
  • 2 Morfologi
  • 3 kitaran hidup
  • 4 Kegunaan
    • 4.1 Kismis dan roti
    • 4.2 Suplemen makanan
    • 4.3 Pembuatan minuman
    • 4.4 Bioteknologi
  • 5 Rujukan

Ciri-ciri biologi

Saccharomyces cerevisiae adalah mikrob eukaryotic uniselular, hijau, hijau kekuning-kuningan. Ia adalah chemoorganotrophic, kerana ia memerlukan sebatian organik sebagai sumber tenaga dan tidak memerlukan cahaya matahari berkembang. Ragi ini dapat menggunakan gula yang berlainan, dengan glukosa menjadi sumber karbon yang diutamakan.

S. cerevisiae adalah anaerobik fakultatif, kerana ia mampu berkembang di bawah keadaan kekurangan oksigen. Semasa keadaan persekitaran ini, glukosa diubah menjadi perantaraan yang berbeza seperti etanol, CO2 dan gliserol.

Yang kedua dikenali sebagai penapaian alkohol. Semasa proses ini, pertumbuhan ragi tidak berkesan, bagaimanapun, ia adalah medium digunakan secara meluas oleh industri untuk menapai gula yang terdapat dalam biji-bijian yang berbeza seperti gandum, barli dan jagung.

Genom S. cerevisiae telah diisi sepenuhnya, menjadi organisma eukariotik pertama yang akan dicapai. Genom ini disusun menjadi set haploid 16 kromosom. Kira-kira 5800 gen ditujukan untuk sintesis protein.

Genom S. cerevisiae sangat padat, tidak seperti eukariot lain, kerana 72% diwakili oleh gen. Dalam kumpulan ini, kira-kira 708 telah dikenal pasti sebagai menyertai metabolisme, menjalankan kira-kira 1035 reaksi.

Morfologi

S. cerevisiae adalah organisme uniselular kecil yang berkait rapat dengan sel-sel haiwan dan tumbuh-tumbuhan. Membran sel memisahkan komponen selular dari persekitaran luar, manakala membran nuklear melindungi bahan keturunan.

Seperti dalam organisma eukariotik lain, membran mitokondria terlibat dalam penjanaan tenaga, manakala retikulum endoplasma (ER) dan peralatan Golgi terlibat dalam sintesis lipid dan pengubahsuaian protein..

Vacuole dan peroksisom mengandungi laluan metabolik yang berkaitan dengan fungsi pencernaan. Sementara itu, rangkaian perancah kompleks bertindak sebagai sokongan selular dan membolehkan pergerakan sel, dengan itu melaksanakan fungsi sitoskeleton.

Filamen aktin dan myosin dari sitoskeleton bekerja melalui penggunaan tenaga dan membenarkan pesanan kutub sel semasa pembahagian sel.

Bahagian sel membawa kepada pembahagian sel yang tidak simetris, menyebabkan sel stem yang lebih besar daripada sel anak perempuan. Ini sangat biasa dalam yis dan merupakan proses yang ditakrifkan sebagai tunas.

S. cerevisiae mempunyai dinding sel chitin, memberikan ragi bentuk sel yang mencirikannya. Dinding ini menghalang kerosakan osmotik kerana ia menimbulkan tekanan turgor, memberikan mikroorganisma ini dengan kepekaan tertentu di bawah keadaan alam sekitar yang berbahaya. Dinding sel dan membran disambungkan oleh ruang periplasmik.

Kitaran hidup

Kitar hidup S. cerevisiae adalah sama dengan kebanyakan sel somatik. Mungkin ada sel-sel haploid dan diploid. Saiz sel haploid dan sel diploid bervariasi mengikut fasa pertumbuhan dan ketegangan dalam ketegangan.

Semasa pertumbuhan eksponen, budaya sel haploid menghasilkan lebih cepat daripada sel-sel diploid. Sel-sel haploid mempunyai tunas yang kelihatan bersebelahan dengan yang terdahulu, sementara di sel diploid mereka muncul di tiang bertentangan.

Pertumbuhan vegetatif terjadi oleh tunas, di mana sel anak perempuan bermula sebagai wabak sel ibu, diikuti oleh pembahagian nukleus, pembentukan dinding sel dan akhirnya pemisahan sel.

Setiap sel stem boleh membentuk kira-kira 20-30 tunas, sehingga umurnya dapat ditentukan oleh jumlah parut di dinding sel.

Sel-sel diploid yang tumbuh tanpa nitrogen dan tanpa sumber karbon menjalani proses meiosis, menghasilkan empat spora (ascas). Spora ini mempunyai rintangan yang tinggi dan boleh bercambah dalam medium kaya.

Spora mungkin mengaitkan kumpulan a, α atau kedua-duanya, ini sama dengan seks dalam organisma yang lebih tinggi. Kedua-dua kumpulan sel menghasilkan bahan seperti pheromone yang menghalang pembahagian sel sel lain.

Apabila kedua-dua kumpulan selular ini dijumpai, masing-masing membentuk sejenis protuberans yang apabila menyatukan berlaku, akhirnya, hubungan antara sel yang menghasilkan sel diploid.

Kegunaan

Pastri dan roti

S. cerevisiae adalah ragi yang paling banyak digunakan oleh manusia. Salah satu kegunaan utama adalah dalam pembuatan roti dan membuat roti, kerana semasa proses penapaian, doh gandum telah dilembutkan dan diperluas.

Makanan tambahan

Sebaliknya, yis ini telah digunakan sebagai makanan tambahan, kerana kira-kira 50% daripada berat keringnya terdiri daripada protein, ia juga kaya dengan vitamin B, niacin dan asid folik.

Pembuatan minuman

Ragi ini terlibat dalam pengeluaran minuman yang berbeza. Industri pembuatan bir menggunakannya secara meluas. Melalui penapaian gula yang membentuk bijirin barli, bir boleh dihasilkan, minuman popular di seluruh dunia.

Dengan cara yang sama, S. cerevisiae boleh menanam gula dalam anggur, menghasilkan 18% etanol setiap jumlah wain.

Bioteknologi

Sebaliknya, dari sudut pandang bioteknologi, S. cerevisiae, telah menjadi model pengajian dan penggunaan, kerana ia merupakan organisma penanaman yang mudah, pertumbuhan pesat dan genomnya telah dijujukan.

Penggunaan ragi ini oleh industri bioteknologi, berasal dari pengeluaran insulin kepada pengeluaran antibodi dan protein lain yang digunakan oleh ubat.

Pada masa ini, industri farmaseutikal telah menggunakan mikroorganisma ini dalam pengeluaran pelbagai vitamin, itulah sebabnya mengapa kilang-kilang bioteknologi telah menggantikan kilang-kilang petrokimia dalam pengeluaran sebatian kimia..

Rujukan

  1. Harwell, L.H., (1974). Saccharomyces cerevisiae kitaran sel. Ulasan bakteria, 38 (2), ms. 164-198.
  2. Karithia, H., Vilaprinyo, E., Sorribas, A., Alves, R., (2011). PLOS ONE, 6 (2): e16015. doi.org.
  3. Kovačević, M., (2015). Ciri-ciri morfologi dan fisiologi ragi Saccharomyces cerevisiae berbeza dalam jangka hayat. Tesis Sarjana dalam Biokimia. Fakulti Farmasi dan Biokimia, Universiti Zagreb. Zagreb-Croatia.
  4. Otero, J. M., Cimini, D., Patil, K.R., Poulsen, S.G., Olsson, L., Nielsen, J. (2013). Sistem Perindustrian Biologi Saccharomyces cerevisiae Membolehkan Novel Succinic Cell 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 morfological database. Asid Nukleat Res, 32, hlm. 319-322. DOI: 10.1093 / nar / gkh113
  6. Shneiter, R., (2004). Genetik, molekul dan biologi sel yis. Universiti Friborg Suisse, ms. 5-18.