Bakteri Saccharomyces cerevisiae

Microbio-Lab
Jual Aneka Isolat Mikroba Untuk Riset
Telp : 089630561325 

Saccharomyces cerevisiae adalah spesies ragi . Hal ini mungkin ragi yang paling berguna, karena telah berperan untuk Anggur , kue , dan pembuatan bir sejak zaman kuno. Hal ini diyakini bahwa awalnya diisolasi dari kulit buah anggur (satu dapat melihat ragi sebagai komponen film putih tipis pada kulit beberapa buah gelap warna seperti plum, itu ada di antara lilin dari kutikula ). Ini adalah salah satu yang paling intensif dipelajari eukariotik model organisme dalam molekul dan biologi sel , seperti Escherichia coli sebagai model bakteri . Ini adalah mikroorganisme belakang jenis yang paling umum dari fermentasi . S. Sel cerevisiae bulat untuk bulat telur, 5-10 mikrometer diameter. Ini mereproduksi dengan proses pembagian yang dikenal sebagai pemula .

Banyak protein yang penting dalam biologi manusia pertama kali ditemukan dengan mempelajari mereka homolognya dalam ragi; protein ini termasuk siklus sel protein, protein sinyal, dan protein-pengolahan enzim. Saccharomyces cerevisiae saat ini satu-satunya sel ragi yang dikenal memiliki tubuh Berkeley ini, yang terlibat dalam jalur sekresi tertentu. Antibodi terhadap S. cerevisiae ditemukan di 60-70% pasien dengan penyakit Crohn dan 10-15% pasien dengan kolitis ulserativa (dan 8% dari sehat kontrol ).

Etimologi

"Saccharomyces" berasal dari Latin Yunani dan berarti "gula-cetakan" atau "gula-jamur", SACCHARO menjadi menggabungkan bentuk "gula" dan myces menjadi "jamur". Cerevisiae berasal dari bahasa Latin dan berarti "bir".

Sel-sel ragi dalam plate agar.

Ekologi

Di alam, sel-sel ragi yang ditemukan terutama pada buah matang seperti anggur (sebelum pematangan, anggur hampir bebas dari ragi). Sejak S. cerevisiae tidak udara, memerlukan vektor untuk bergerak. Bahkan, ratu tawon sosial musim dingin, tungau sebagai orang dewasa ( Vespa crabro dan Polistes spp.) dapat pelabuhan sel ragi dari musim gugur ke musim semi dan mengirimkan mereka ke keturunan mereka.

Siklus Hidup

Ada dua bentuk di mana sel-sel ragi jamur dapat bertahan dan berkembang: haploid dan diploid . The haploid sel mengalami sederhana siklus hidup dari mitosis dan pertumbuhan, dan di bawah kondisi stres yang tinggi akan, secara umum, mati. Ini adalah aseksual bentuk jamur. The diploid sel ('bentuk' preferensial ragi) sama menjalani siklus hidup sederhana mitosis dan pertumbuhan . Tingkat di mana siklus sel mitosis berlangsung sering berbeda secara substansial antara sel-sel haploid dan diploid. Dalam kondisi stres , sel-sel diploid dapat mengalami sporulasi, memasuki meiosis dan menghasilkan empat haploid spora , yang kemudian dapat kawin. Ini adalah seksual bentuk jamur. Dalam kondisi yang optimal, sel ragi dapat melipatgandakan populasi mereka setiap 100 menit. Namun, tingkat pertumbuhan sangat besar bervariasi baik antara strain dan antara lingkungan. Berarti replikatif umur sekitar 26 pembelahan sel.

Kebutuhan gizi

Lihat juga: Ragi assimilable nitrogen

Semua strain S. cerevisiae dapat tumbuh aerobik pada glukosa , maltosa , dan trehalosa dan gagal tumbuh pada laktosa dan selobiosa . Namun, pertumbuhan di lain gula adalah variabel. Galaktosa dan fruktosa yang terbukti dua yang terbaik fermentasi gula. Kemampuan ragi menggunakan gula yang berbeda dapat berbeda tergantung pada apakah mereka tumbuh aerobik atau anaerobik. Beberapa strain tidak dapat tumbuh secara anaerob pada sukrosa dan trehalosa .

Semua strain dapat menggunakan amonia dan urea sebagai satu-satunya nitrogen sumber, tetapi tidak dapat menggunakan nitrat , karena mereka tidak memiliki kemampuan untuk mengurangi mereka untuk amonium ion . Mereka juga dapat menggunakan sebagian besar asam amino , kecil peptida , dan basa nitrogen sebagai sumber nitrogen. Histidin , glisin , sistin , dan lisin , bagaimanapun, tidak mudah digunakan. S. cerevisiae tidak mengeluarkan protease , sehingga protein ekstraseluler tidak dapat dimetabolisme.

Ragi juga memiliki persyaratan untuk fosfor , yang berasimilasi sebagai ion dihidrogen fosfat, dan belerang , yang dapat diasimilasikan sebagai sulfat ion atau senyawa sulfur organik seperti asam amino metionin dan sistein. Beberapa logam, seperti magnesium , zat besi , kalsium, dan seng , juga diperlukan untuk pertumbuhan yang baik dari ragi.

Mengenai persyaratan organik, sebagian besar strain S. cerevisiae membutuhkan biotin . Memang, S. cerevisiae berbasis uji pertumbuhan meletakkan dasar untuk isolasi, kristalisasi, dan penentuan struktur kemudian biotin. Kebanyakan strain juga membutuhkan pantothenate untuk pertumbuhan penuh. Secara umum, S. cerevisiae adalah vitamin prototrofik.

S. cerevisiae adalah eukariotik pertama genome harus benar-benar diurutkan. Urutan genom dirilis ke domain publik pada tanggal 24 April 1996. Sejak itu, update reguler telah dipertahankan di database Saccharomyces Genome . Ini Database adalah database yang sangat terhubung dan lintas-referensi bagi para peneliti ragi. Lain penting S. Database cerevisiae dikelola oleh Pusat Informasi Munich untuk Urutan Protein (MIPS). S. genom cerevisiae terdiri dari sekitar 12.156.677 pasangan basa dan 6.275 gen , kompak diselenggarakan pada 16 kromosom. Hanya sekitar 5.800 gen ini diyakini fungsional. Diperkirakan setidaknya 31% dari gen ragi memiliki homolognya dalam genom manusia. [30] gen Ragi diklasifikasikan menggunakan simbol gen (seperti sch9) atau nama sistematis. Dalam kasus terakhir 16 kromosom ragi yang diwakili oleh huruf A sampai P, maka gen ini lebih diklasifikasikan oleh nomor urut di sebelah kiri atau kanan lengan kromosom, dan surat menunjukkan mana dari dua untai DNA mengandung nya coding urutan.

Nama gen sistematis untuk Baker ragi Nama gen contoh      YGL118W

Y         Y untuk menunjukkan ini adalah gen ragi

G         kromosom yang gen berada

L          lengan kiri atau kanan kromosom

118      nomor urut gen / ORF di lengan ini, mulai dari sentromer

W        apakah urutan coding di Watson atau Crick strand

    Contoh

        YBR134C (alias SUP45 encoding eRF1 , faktor terminasi translasi) terletak di lengan kanan kromosom 2 dan 134 terbuka reading frame (ORF) di lengan itu, mulai dari sentromer. Urutan coding adalah di Crick untai DNA.

        YDL102W (alias POL3 encoding subunit polymerase delta DNA ) terletak di lengan kiri kromosom 4; itu adalah ORF 102 dari sentromer dan kode dari Watson untai DNA.

Fungsi gen dan interaksi

Ketersediaan S. urutan genom cerevisiae dan satu set mutan penghapusan meliputi 90% dari genom ragi telah lebih ditingkatkan kekuatan S. cerevisiae sebagai model untuk memahami regulasi sel eukariotik. Sebuah proyek dilakukan untuk menganalisis interaksi genetik dari semua mutan ganda penghapusan melalui berbagai genetik sintetik analisis akan mengambil penelitian ini satu langkah lebih jauh. Tujuannya adalah untuk membentuk peta fungsional proses sel. Pada 2010 model interaksi genetik adalah yang paling komprehensif belum dibangun, yang berisi "profil interaksi untuk ~ 75% dari semua gen dalam ragi Budding". Model ini dibuat dari 5,4 juta perbandingan dua-gen yang ganda KO gen untuk setiap kombinasi gen dipelajari preformed. Pengaruh sistem gugur ganda pada kebugaran sel dibandingkan dengan kebugaran yang diharapkan. Kebugaran diharapkan ditentukan dari jumlah hasil pada kebugaran KO gen tunggal untuk setiap gen dibandingkan. Ketika ada perubahan dalam kebugaran dari apa yang diharapkan, gen yang dianggap berinteraksi satu sama lain. Hal ini telah diuji dengan membandingkan hasil dengan apa yang sebelumnya dikenal. Sebagai contoh, gen Par32, Ecm30, dan Ubp15 memiliki profil interaksi mirip dengan gen yang terlibat dalam proses seluler modul Gap1-penyortiran. Konsisten dengan hasil, gen-gen ini, ketika tersingkir, terganggu proses itu, yang menyatakan bahwa mereka adalah bagian dari itu. Dari sini, 170.000 interaksi gen yang ditemukan dan gen dengan pola interaksi yang sama dikelompokkan bersama-sama. Gen dengan profil genetik yang mirip interaksi cenderung menjadi bagian dari jalur yang sama atau proses biologis. Informasi ini digunakan untuk membangun jaringan global interaksi gen yang diselenggarakan oleh fungsi. Jaringan ini dapat digunakan untuk memprediksi fungsi gen uncharacterized berdasarkan fungsi gen mereka dikelompokkan dengan.

Alat-alat lain dalam penelitian ragi

Pendekatan yang dapat diterapkan dalam berbagai bidang ilmu biologi dan obat telah dikembangkan oleh para ilmuwan ragi. Ini termasuk ragi dua-hibrida untuk mempelajari interaksi protein dan analisis tetrad . Sumber daya lainnya, termasuk perpustakaan penghapusan gen termasuk ~ 4700 layak haploid gen tunggal strain penghapusan. Sebuah GFP perpustakaan fusi regangan digunakan untuk mempelajari lokalisasi protein dan perpustakaan tag TAP digunakan untuk memurnikan protein dari ekstrak sel ragi.

Astrobiology

Di antara mikroorganisme lain, contoh hidup S. cerevisiae termasuk dalam Percobaan Living Penerbangan Antar , yang akan menyelesaikan tiga tahun antar pulang-pergi dalam sebuah kapsul kecil kapal Rusia Fobos-Grunt pesawat ruang angkasa, diluncurkan pada akhir 2011. Tujuannya adalah untuk menguji apakah dipilih organisme bisa bertahan beberapa tahun di luar angkasa dengan terbang mereka melalui ruang antarplanet. Percobaan akan diuji satu aspek transpermia , hipotesis bahwa kehidupan bisa bertahan hidup perjalanan ruang angkasa, jika dilindungi di dalam batuan hancur oleh dampak dari salah satu planet untuk mendarat di lain. Misi Fobos-Grunt berakhir gagal, Namun, ketika gagal untuk melarikan diri orbit Bumi rendah. Pesawat ruang angkasa bersama dengan instrumen yang jatuh ke Samudera Pasifik di re-entry yang tidak terkontrol pada 15 Januari 2012.

Brewing

Saccharomyces cerevisiae digunakan dalam pembuatan bir bir, ketika kadang-kadang disebut top-fermentasi atau top-tanam jamur. Disebut demikian karena selama proses fermentasi permukaan hidrofobik menyebabkan gumpalan untuk mematuhi CO 2 dan naik ke atas kapal fermentasi. Top-fermentasi ragi difermentasi pada suhu lebih tinggi dari bir ragi Saccharomyces pastorianus , dan bir yang dihasilkan memiliki rasa yang berbeda dari minuman fermentasi yang sama dengan ragi bir. "Ester Fruity" dapat dibentuk jika ragi mengalami suhu mendekati 21 ° C (70 ° F), atau jika suhu fermentasi minuman berfluktuasi selama proses tersebut. Lager ragi biasanya fermentasi pada suhu sekitar 5 ° C (41 ° F), di mana Saccharomyces cerevisiae menjadi aktif.

Pada bulan Mei 2013, Oregon legislatif dibuat S. cerevisiae yang mikroba resmi negara sebagai pengakuan atas pembuatan bir dampak kerajinan bir memiliki terhadap perekonomian negara dan identitas negara sebagai ibukota kerajinan bir-bir dari Amerika Serikat.

Baking

Artikel utama: Baker ragi

S. cerevisiae digunakan dalam kue ; karbon dioksida yang dihasilkan oleh fermentasi yang digunakan sebagai agen ragi dalam roti dan makanan yang dipanggang lainnya. Secara historis, penggunaan ini terkait erat dengan penggunaan industri pembuatan bir itu ragi, seperti tukang roti mengambil atau membeli ragi atau busa ragi penuh dari pembuatan bir ale dari bir (memproduksi kue barm ); hari ini, pembuatan bir dan baking ragi strain yang agak berbeda.

Penggunaan dalam akuarium

Karena tingginya biaya sistem CO 2 silinder komersial, CO 2 injeksi oleh ragi adalah salah satu yang paling populer DIY pendekatan diikuti oleh aquaculturists untuk menyediakan CO 2 untuk tanaman air bawah air. Budaya ragi, secara umum, diselenggarakan dalam botol plastik, dan sistem yang khas menyediakan satu gelembung setiap 3-7 detik. Berbagai pendekatan telah dirancang untuk memungkinkan penyerapan gas ke dalam air.