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¿Por qué esta levadura es una estrella en las ciencias de la vida? ¡Descubra los secretos de Saccharomyces cerevisiae!
Saccharomyces cerevisiae, a menudo llamada levadura de cerveza o levadura de panadero, ha desempeñado un papel integral en la elaboración de vino, la panadería y la cerveza desde la antigüedad. Con un origen que se remonta a la piel de la uva, es uno de los modelos eucariotas más estudiados. ¿Cuántos secretos esconde esta levadura?
Saccharomyces proviene de la raíz griega que significa "moho de azúcar", y cerevisiae significa "cerveza" en latín.
Las células de S. cerevisiae suelen ser redondas u ovaladas, de 5 a 10 micrómetros de diámetro, y se reproducen por gemación. Esta levadura puede iniciar muchos procesos de fermentación comunes y proporciona una ayuda importante en muchos estudios biológicos, ya que muchas proteínas clave en la biología humana fueron descubiertas a través del estudio de sus homólogos, incluidas las proteínas del ciclo celular, las proteínas de señalización y las enzimas de procesamiento de proteínas, etc. Cabe destacar que S. cerevisiae es la única levadura que posee cuerpos de Berkeley, estructuras celulares que desempeñan funciones importantes en vías secretoras específicas.
Antecedentes históricosEn el siglo XIX, los panaderos obtenían la levadura principalmente de los cerveceros, lo que dio lugar al surgimiento de panes dulces con levadura como el "Kaisersemmel" imperial. Con el tiempo, los cerveceros dejaron de utilizar S. cerevisiae (levadura de fermentación alta) y pasaron a utilizar S. pastorianus (levadura de fermentación baja).
Con los avances en microbiología realizados por Louis Pasteur, se hicieron posibles métodos más avanzados para cultivar cepas puras de bacterias.
A principios del siglo XX, nuevas tecnologías de producción transformaron la producción de levadura en un importante proceso industrial, simplificando la distribución, reduciendo los costos unitarios y desempeñando un papel importante en la comercialización y mercantilización del pan y la cerveza. Durante la Segunda Guerra Mundial, Fleischmann desarrolló levadura seca activa granular para el ejército de EE. UU. que no requería refrigeración, lo que hacía que la vida útil de la levadura fuera más larga y más resistente a las altas temperaturas, convirtiéndola en la levadura estándar para muchas recetas militares de EE. UU.
Características biológicas
En el entorno natural, las células de levadura se encuentran principalmente en frutas maduras, como las uvas. S. cerevisiae también se puede encontrar en la corteza de los robles. En las hormigas sociales, durante el invierno, esta levadura puede transmitirse de reina a reina. Esta reproducción y crecimiento permiten que S. cerevisiae crezca a una temperatura óptima de aproximadamente 30 a 35 °C.
Ciclo de crecimiento
S. cerevisiae existe como una sola célula y es capaz de crecer en forma diploide en condiciones ricas en nutrientes. Cuando aumenta la presión ambiental, las células diploides pueden producir cuatro esporas haploides a través de la meiosis y luego hibridarse. En condiciones óptimas, la levadura puede duplicar su población cada 100 minutos, pero esta tasa de crecimiento varía según la cepa y el entorno.
La vida reproductiva de la levadura es en promedio de unas 26 divisiones celulares, un proceso que se ralentiza con el tiempo cuando no es reproductiva.
Requerimientos nutricionales
Todas las cepas de S. cerevisiae pudieron crecer aeróbicamente en glucosa, maltosa y trehalosa, pero no pudieron crecer en lactosa y celobiosa. Pueden utilizar amoníaco y urea como únicas fuentes de nitrógeno, pero no pueden utilizar nitratos. Estas características hacen que S. cerevisiae sea más flexible en aplicaciones industriales y de laboratorio.
Aplicación en la investigación biológica
S. cerevisiae desempeña el papel de organismo modelo en la investigación biológica. La transferencia y eliminación de genes se ha convertido en la base de muchos experimentos importantes. También se utiliza ampliamente en investigaciones sobre el envejecimiento, el daño cerebral y la reparación del ADN. Debido a su facilidad de manipulación y rápida propagación, S. cerevisiae se ha utilizado en el desarrollo de muchas técnicas biotecnológicas.
Secuenciación del genomaS. cerevisiae también es conocido como el primer organismo eucariota en tener su genoma secuenciado, un logro anunciado oficialmente el 24 de abril de 1996. Esta base de datos se ha convertido en un recurso importante para el estudio de la levadura.
El estudio de S. cerevisiae no sólo es crucial para el desarrollo de la ciencia básica, sino que también proporciona nuevas direcciones para abordar muchos problemas aplicados en la medicina y la agricultura. Desde los procesos generales de fermentación hasta la compleja regulación genética, ¿sus interminables misterios solo serán revelados por el tiempo?
