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Por que esta levedura é uma estrela das ciências da vida? Descubra os segredos da Saccharomyces cerevisiae!
Saccharomyces cerevisiae, frequentemente chamada de levedura de cerveja ou levedura de padeiro, desempenha um papel fundamental na produção de vinho, panificação e cerveja desde os tempos antigos. Com suas origens rastreadas até a casca das uvas, é um dos modelos eucarióticos mais intensamente estudados. Quantos segredos essa levedura guarda?
Saccharomyces vem da raiz grega, que significa "mofo de açúcar", e cerevisiae significa "cerveja" em latim.
As células de S. cerevisiae são geralmente redondas ou ovais, com 5 a 10 micrômetros de diâmetro, e se reproduzem por brotamento. Essa levedura pode iniciar muitos processos comuns de fermentação e fornece assistência importante em muitos estudos biológicos, já que muitas proteínas-chave na biologia humana foram descobertas por meio do estudo de seus homólogos, incluindo proteínas do ciclo celular, proteínas de sinalização e enzimas de processamento de proteínas, etc. Notavelmente, S. cerevisiae é a única levedura que possui corpos de Berkeley, estruturas celulares que desempenham papéis importantes em vias secretoras específicas.
Contexto históricoNo século XIX, os padeiros obtinham o fermento principalmente dos cervejeiros, o que levou ao surgimento de pães doces fermentados, como o Imperial "Kaisersemmel". Com o tempo, os cervejeiros gradualmente deixaram de usar S. cerevisiae (levedura de alta fermentação) e passaram a usar S. pastorianus (levedura de baixa fermentação).
Com os avanços na microbiologia feitos por Louis Pasteur, métodos mais avançados para o cultivo de cepas puras de bactérias tornaram-se possíveis.
No início do século XX, novas tecnologias de produção transformaram a produção de fermento em um grande processo industrial, simplificando a distribuição, reduzindo os custos unitários e desempenhando um papel importante na comercialização e comoditização do pão e da cerveja. Durante a Segunda Guerra Mundial, a Fleischmann's desenvolveu fermento seco ativo granular para o exército dos EUA que não necessitava de refrigeração, o que aumentava a vida útil do fermento e o tornava mais resistente a altas temperaturas, tornando-o o fermento padrão para muitas receitas militares dos EUA.
Características biológicas
No ambiente natural, as células de levedura são encontradas principalmente em frutas maduras, como uvas. S. cerevisiae também pode ser encontrada na casca de carvalhos. Em formigas sociais, durante o inverno, essa levedura pode ser transmitida de rainha para rainha. Essa reprodução e crescimento permitem que S. cerevisiae cresça a uma temperatura ideal de cerca de 30 a 35°C.
Ciclo de crescimento
S. cerevisiae existe como uma única célula e é capaz de crescer em uma forma diploide sob condições ricas em nutrientes. Quando a pressão ambiental aumenta, as células diploides podem produzir quatro esporos haploides por meiose e depois hibridizar. Em condições ideais, a levedura pode dobrar sua população a cada 100 minutos, mas essa taxa de crescimento varia dependendo da cepa e do ambiente.
A vida útil reprodutiva da levedura é em média de 26 divisões celulares, um processo que fica mais lento com o tempo quando não está reprodutiva.
Requisitos nutricionais
Todas as cepas de S. cerevisiae foram capazes de crescer aerobicamente em glicose, maltose e trealose, mas não conseguiram crescer em lactose e celobiose. Eles podem utilizar amônia e ureia como únicas fontes de nitrogênio, mas não conseguem utilizar nitratos. Essas características tornam a S. cerevisiae mais flexível em aplicações laboratoriais e industriais.
Aplicação em pesquisa biológica
S. cerevisiae desempenha o papel de organismo modelo em pesquisa biológica. A transferência e remoção de genes se tornou a base de muitos experimentos importantes. Também é amplamente utilizado em pesquisas sobre envelhecimento, danos cerebrais e reparo de DNA. Devido à sua facilidade de manipulação e rápida propagação, S. cerevisiae tem sido usada no desenvolvimento de muitas técnicas biotecnológicas.
Sequenciamento do genomaS. cerevisiae também é conhecido como o primeiro organismo eucariótico a ter seu genoma sequenciado, uma conquista anunciada oficialmente em 24 de abril de 1996. Este banco de dados se tornou um recurso importante para o estudo da levedura.
O estudo de S. cerevisiae não é apenas crucial para o desenvolvimento da ciência básica, mas também fornece novas direções para abordar muitos problemas aplicados na medicina e na agricultura. Dos processos gerais de fermentação à complexa regulação genética, seus mistérios infinitos só serão revelados pelo tempo?
