사카 cerevisiae의 또는 맥주 의 효모는 문의 자낭 균류의 Hemiascomicete 클래스와 Saccharomicetales 순서에 속하는 단세포 균류이다. 잎, 꽃, 토양 및 물과 같은 서식지의 광범위한 분포가 특징입니다. 그 이름은이 인기있는 음료를 생산하는 동안 사용되기 때문에 맥주 설탕 버섯을 의미합니다.
이 효모는 제빵과 양조에 1 세기 이상 사용되었지만 과학자들이 주목 한 것은 20 세기 초반이어서 연구의 모델이되었습니다.
한천 플레이트에 Saccharomyces cerevisiae. Rainis Venta, Wikimedia Commons에서
이 미생물은 다양한 산업에서 널리 사용되었습니다. 현재 인류의 관심을 끄는 다른 물질 중에서 인슐린, 항체, 알부민 생산을 위해 생명 공학에서 널리 사용되는 곰팡이입니다.
연구 모델로서,이 효모는 진핵 세포에서 세포주기 동안 발생하는 분자 메커니즘을 밝히는 것을 가능하게했습니다.
생물학적 특성
Saccharomyces cerevisiae는 진핵 단세포 미생물로, 모양이 구형이며 황록색입니다. 그것은 에너지 원으로 유기 화합물을 필요로하고 성장하는 데 햇빛이 필요하지 않기 때문에 화학 유기 영양성입니다. 이 효모는 다양한 당을 사용할 수 있으며 포도당이 선호되는 탄소원입니다.
S. cerevisiae는 산소가 부족한 상태에서 성장할 수 있기 때문에 통성 혐기성입니다. 이 환경 조건에서 포도당은 에탄올, CO2 및 글리세롤과 같은 다른 중간체로 전환됩니다.
후자는 알코올 발효로 알려져 있습니다. 이 과정에서 효모의 성장은 효율적이지 않지만 밀, 보리 및 옥수수와 같은 다양한 곡물에 존재하는 설탕을 발효하기 위해 업계에서 널리 사용되는 배지입니다.
S. cerevisiae의 게놈은 완전히 서열화되었으며, 달성 된 최초의 진핵 생물입니다. 게놈은 16 개 염색체의 반수체 세트로 구성됩니다. 약 5,800 개의 유전자가 단백질 합성에 사용됩니다.
S. cerevisiae의 게놈은 72 %가 유전자로 표현되기 때문에 다른 진핵 생물과 달리 매우 조밀합니다. 이 그룹 내에서 약 708 명이 신진 대사에 참여하는 것으로 확인되어 약 1035 개의 반응을 수행합니다.
형태
S. cerevisiae는 동식물의 세포와 밀접한 관련이있는 작은 단세포 유기체입니다. 세포막은 세포 성분을 외부 환경과 분리하고 핵막은 유전 물질을 보호합니다.
다른 진핵 생물과 마찬가지로 미토콘드리아 막은 에너지 생성에 관여하고, 소포체 (ER)와 골지 장치는 지질 합성 및 단백질 변형에 관여합니다.
액포와 과산화 소체는 소화 기능과 관련된 대사 경로를 포함합니다. 한편, 복잡한 스캐 폴드 네트워크는 세포 지원 역할을하고 세포 이동을 허용하여 세포 골격의 기능을 수행합니다.
세포 골격의 액틴과 미오신 필라멘트는 에너지를 활용하여 작동하고 세포 분열 중에 세포의 극성 순서를 허용합니다.
세포 분열은 세포의 비대칭 분열로 이어져 딸 세포보다 줄기 세포가 더 커집니다. 이것은 효모에서 매우 흔하며 발아로 정의되는 과정입니다.
S. cerevisiae는 키틴 세포벽을 가지고있어 효모에 독특한 세포 모양을 부여합니다. 이 벽은 거친 압력을 가하기 때문에 삼투압 손상을 방지하여 유해한 환경 조건에서 이러한 미생물에 특정 가소성을 제공합니다. 세포벽과 막은 주변 세포질 공간에 의해 연결됩니다.
라이프 사이클
Saccharomyces cerevisiae 성주기. 출처 : Wikimedia Commons
S. cerevisiae의 수명주기는 대부분의 체세포의 수명주기와 유사합니다. 반수체 및 이배체 세포가있을 수 있습니다. 반수체 및 2 배체 세포의 세포 크기는 성장기와 균주에 따라 다릅니다.
지수 성장 동안 반수체 세포 배양은 이배체 세포 배양보다 빠르게 번식합니다. 반수체 세포는 이전의 것과 인접한 새싹을 가지고있는 반면, 이배체 세포는 반대 극에 나타납니다.
식물 성장은 발아에 의해 발생하며, 딸 세포는 모세포의 새싹으로 시작하여 핵 분열, 세포벽 형성, 마지막으로 세포 분리가 이어집니다.
각 줄기 세포는 약 20-30 개의 새싹을 형성 할 수 있으므로 세포벽의 흉터 수로 나이를 결정할 수 있습니다.
질소와 탄소원없이 성장하는 이배체 세포는 감수 분열 과정을 거쳐 4 개의 포자 (ascas)를 생성합니다. 이 포자는 높은 저항력을 가지며 풍부한 배지에서 발아 할 수 있습니다.
포자는 a, α 또는 두 짝짓기 그룹에 속할 수 있으며, 이는 고등 유기체의 성별과 유사합니다. 두 세포 그룹 모두 다른 세포의 세포 분열을 억제하는 페로몬 유사 물질을 생산합니다.
이 두 세포 그룹이 만나면 각각은 일종의 돌출부를 형성하여 결합 될 때 결국 세포 간 접촉으로 이어져 궁극적으로 2 배체 세포를 생성합니다.
응용
패스트리와 빵
S. cerevisiae는 인간이 가장 많이 사용하는 효모입니다. 발효 과정에서 밀 반죽이 부드러워지고 팽창하기 때문에 주요 용도 중 하나는 제빵 및 제빵에있었습니다.
영양 보충제
반면에이 효모는 건조 중량의 약 50 %가 단백질로 구성되어 있고 비타민 B, 니아신 및 엽산이 풍부하기 때문에 건강 보조 식품으로 사용되었습니다.
음료 제조
이 효모는 다양한 음료 생산에 관여합니다. 양조 업계에서 광범위하게 사용합니다. 보리 알을 구성하는 당분을 발효시켜 세계적으로 유명한 음료 인 맥주를 생산할 수 있습니다.
유사하게, S. cerevisiae는 포도에 존재하는 당을 발효시켜 포도주 부피 기준으로 최대 18 % 에탄올을 생산할 수 있습니다.
생명 공학
한편, 생명 공학적인 관점에서 S. cerevisiae는 성장하기 쉽고 빠르게 성장하며 게놈 서열이있는 유기체이기 때문에 연구 및 사용을위한 모델이되었습니다.
생명 공학 산업에서이 효모의 사용은 인슐린 생산에서 의학에서 사용되는 항체 및 기타 단백질 생산에 이르기까지 다양합니다.
현재 제약 산업은 다양한 비타민 생산에이 미생물을 사용하고 있으며, 이것이 생명 공학 공장이 화학 화합물 생산에서 석유 화학 공장을 대체 한 이유입니다.
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