Language
Country/Area
No result found
Почему эти дрожжи стали звездой наук о жизни? Откройте для себя секреты Saccharomyces cerevisiae!
Saccharomyces cerevisiae, часто называемые пивными или пекарскими дрожжами, с древних времен играли важную роль в виноделии, выпечке и пивоварении. С его происхождением, отслеживаемым от кожицы винограда, это одна из наиболее интенсивно изучаемых эукариотических моделей. Сколько секретов хранят эти дрожжи?
Название Saccharomyces происходит от греческого корня, означающего «сахарная плесень», а cerevisiae на латыни означает «пиво».
Клетки S. cerevisiae обычно круглые или овальные, диаметром от 5 до 10 микрометров и размножаются почкованием. Эти дрожжи могут инициировать множество распространенных процессов ферментации и оказывают важную помощь во многих биологических исследованиях, поскольку многие ключевые белки в биологии человека были обнаружены в результате изучения их гомологов, включая белки клеточного цикла, сигнальные белки и ферменты процессинга белков и т. д. Примечательно, что S. cerevisiae — единственные дрожжи, у которых обнаружены тельца Беркли — клеточные структуры, играющие важную роль в определенных секреторных путях. Историческая справка
В XIX веке пекари в основном получали дрожжи от пивоваров, что привело к появлению сладкого дрожжевого хлеба, такого как императорский «Kaisersemmel». Со временем пивовары постепенно перешли от использования S. cerevisiae (дрожжей верхового брожения) к использованию S. pastorianus (дрожжей низового брожения).
Благодаря достижениям Луи Пастера в области микробиологии стали возможны более совершенные методы выращивания чистых штаммов бактерий.
В начале 20 века новые технологии производства превратили производство дрожжей в крупный промышленный процесс, упростив распределение, снизив удельные затраты и сыграв важную роль в коммерциализации и превращении хлеба и пива в товар. Во время Второй мировой войны компания Fleischmann's разработала гранулированные активные сухие дрожжи для армии США, которые не требовали охлаждения, что увеличивало срок их хранения и делало их более устойчивыми к высоким температурам, что сделало их стандартными дрожжами для многих рецептов армии США.
Биологические характеристики
В естественной среде дрожжевые клетки в основном встречаются на спелых фруктах, таких как виноград. S. cerevisiae также можно обнаружить на коре дубов. У общественных муравьев зимой этот дрожжевой грибок может передаваться от королевы к королеве. Такое размножение и рост позволяют S. cerevisiae расти при оптимальной температуре около 30–35°C.
Цикл роста
S. cerevisiae существует в виде одной клетки и способна расти в диплоидной форме в условиях, богатых питательными веществами. При повышении давления окружающей среды диплоидные клетки могут производить четыре гаплоидные споры посредством мейоза, а затем гибридизироваться. В оптимальных условиях популяция дрожжей может удваиваться каждые 100 минут, но скорость роста варьируется в зависимости от штамма и окружающей среды.
Продолжительность репродуктивной жизни дрожжей в среднем составляет около 26 клеточных делений, и этот процесс со временем замедляется, когда они не репродуктивны.
Требования к питанию
Все штаммы S. cerevisiae были способны расти аэробно на глюкозе, мальтозе и трегалозе, но не могли расти на лактозе и целлобиозе. Они могут использовать аммиак и мочевину в качестве единственных источников азота, но не способны использовать нитраты. Эти характеристики делают S. cerevisiae более гибкими в лабораторном и промышленном применении.
Применение в биологических исследованиях
S. cerevisiae играет роль модельного организма в биологических исследованиях. Перенос и удаление генов стали основой многих важных экспериментов. Он также широко используется в таких исследованиях, как старение, повреждение мозга и восстановление ДНК. Благодаря простоте манипуляций и быстрому размножению S. cerevisiae использовались при разработке многих биотехнологических методов. Секвенирование генома
S. cerevisiae также известен как первый эукариотический организм, геном которого был секвенирован. О достижении было официально объявлено 24 апреля 1996 года. Эта база данных стала важным ресурсом для изучения дрожжей.
Изучение S. cerevisiae не только имеет решающее значение для развития фундаментальной науки, но и открывает новые направления для решения многих прикладных проблем в медицине и сельском хозяйстве. От общих процессов ферментации до сложной регуляции генов — будут ли раскрыты ее бесконечные тайны только со временем?
