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為何這種酵母是生命科學的明星？深入探索Saccharomyces cerevisiae的秘密！
Saccharomyces cerevisiae，常被稱為釀酒酵母或麵包酵母，自古以來在酿酒、烘焙及釀造方面扮演著不可或缺的角色。其起源可追溯至葡萄的外皮，它是目前研究最為深入的真核生物模型之一，這種酵母的秘密究竟有多少？
Saccharomyces的字根來自希臘文，意味著「糖霉」，而cerevisiae在拉丁文中意為「啤酒的」。
S. cerevisiae的細胞通常為圓形或卵形，直徑為5至10微米，並通過出芽的方式繁殖。這種酵母能引發許多常見的發酵過程並且在許多生物研究中提供了重要的幫助，因許多人類生物學中的關鍵蛋白正是透過研究其同源物所發現的，包括細胞週期蛋白、信號蛋白及蛋白質處理酶等。值得注意的是，S. cerevisiae是唯一一種被發現擁有Berkeley bodies的酵母，這些細胞結構在特定的分泌路徑中扮演著重要角色。
歷史背景
在19世紀，麵包師傅們多數是從啤酒釀造者那裡獲得酵母，這導致了如帝國「Kaisersemmel」這種帶有甜味的發酵麵包的興起。隨著時間的推移，啤酒釀造者逐漸從使用S. cerevisiae（上發酵酵母）轉向使用S. pastorianus（下發酵酵母）。
隨著路易斯·巴斯德的微生物學研究進步，更先進的純菌株培養方法得以實現。
在20世紀初期，新的生產技術將酵母的生產轉變為一個重大工業過程，它簡化了分配，降低了單位成本，並在麵包和啤酒的商業化和商品化上扮演了重要角色。二戰期間，Fleischmann's為美軍開發了不需冷藏的顆粒活性乾酵母，使得酵母的保質期變長、耐高溫，成為許多美軍食譜的標準酵母。
生物學特徵
在自然環境中，酵母細胞主要存在於成熟的水果上，如葡萄。而在橡樹的樹皮上也可以找到S. cerevisiae。在冬季的社會蟻后中，這種酵母可以透過蟻后來傳播。這樣的繁殖和生長使得S. cerevisiae能夠在約30至35°C的最佳溫度下生長。
生長週期
S. cerevisiae以單一細胞的形式存在，能夠在營養豐富的條件下以二倍體形式生長。當環境壓力加大時，二倍體細胞可透過減數分裂產生四個單倍體孢子，再進行雜交。在最理想的情況下，這種酵母在每100分鐘可以使其數量翻倍，但這一成長速度會因品系與環境而有所變化。
該酵母的繁殖壽命平均約為26次細胞分裂，這一過程在非繁殖的狀態下會隨著時間推移而變遲。
營養需求
所有的S. cerevisiae品系都能在有氧環境中以葡萄糖、麥芽糖和海藻糖為生長源，然而在乳糖和纖維二糖環境中則無法生長。它們可以利用氨和尿素作為唯一氮源，但卻無法利用硝酸鹽。這些特性使得S. cerevisiae在實驗室和工業上的應用更具靈活性。
在生物研究中的應用
S. cerevisiae在生物研究中扮演著模型生物的角色。基因的轉移與去除成為許多重要實驗的基礎。其還被廣泛用於諸如老化、大腦損傷及DNA修復等研究。正因為其易於操作和快速繁殖，S. cerevisiae已被用於許多生物技術的開發。
基因組測序
S. cerevisiae也被譽為第一個完成基因組測序的真核生物，這項成就於1996年4月24日正式發布。這一數據庫已成為研究酵母的重要資源。
S. cerevisiae的研究不僅對於基礎科學領域的發展至關重要，還在面對許多醫學與農業的應用問題上提供了新的方向。它從一般的發酵過程到複雜的基因調控，其無窮的奧秘是否只有時間能夠揭開？
