ข้อมูล

3: พบกับยีสต์ - ชีววิทยา

3: พบกับยีสต์ - ชีววิทยา



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

เซลล์และจุลินทรีย์มีขนาดเล็กเกินกว่าจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า นักชีววิทยาจึงใช้กล้องจุลทรรศน์ในการมองเห็น จากนั้นคุณจะใช้กล้องจุลทรรศน์เพื่อวิเคราะห์วัฒนธรรมของยีสต์ที่กำลังออกดอก Saccharomyces cerevisiaeและยีสต์ฟิชชัน ชิโซแซ็กคาโรไมซิสปอมเบ. คุณจะสังเกตเห็นแบคทีเรียที่มีขนาดเล็กกว่ามาก Escherichia coliซึ่งเป็นหนึ่งในผลงานของอณูชีววิทยา


วัตถุประสงค์

เมื่อสิ้นสุดห้องปฏิบัติการนี้ นักศึกษาจะสามารถ:

  • ระบุส่วนประกอบของกล้องจุลทรรศน์แสงแบบผสม
  • อธิบายประเภทเซลล์ที่พบในการตรวจเลือดของมนุษย์
  • ปรับกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงเพื่อสังเกตการเพาะเลี้ยงแบคทีเรียและยีสต์
  • ย้อมตัวอย่างจุลินทรีย์ด้วยไอโอดีนเพื่อปรับปรุงคอนทราสต์ทางแสง
  • แยกแยะ อี. โคไล และยีสต์ตามขนาด
  • แยกแยะ S. cerevisiae และ ส. ปอมเบ โดยลักษณะทางสัณฐานวิทยาของพวกมัน

กล้องจุลทรรศน์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการดูเซลล์และจุลินทรีย์ Anton van Leeuwenhoek เป็นคนแรกที่สังเกตเซลล์เม็ดเลือดของมนุษย์และสังเกตยีสต์และแบคทีเรียที่เขาอ้างถึง
เป็น สัตว์. ในห้องปฏิบัติการนี้ คุณจะใช้กล้องจุลทรรศน์แบบผสมแสงเพื่อสังเกตเซลล์ชนิดเดียวกันนี้ ยีสต์เป็นยูคาริโอตเซลล์เดียวที่มีขนาดเล็กกว่าเซลล์เม็ดเลือด แต่มีขนาดใหญ่กว่าโปรคาริโอตมาก เช่น Escherichia coli. ด้วยกล้องจุลทรรศน์คุณจะสามารถสังเกตได้
คุณสมบัติที่แตกต่างกันของยีสต์ทั้งสองชนิดที่เราใช้ในการวิจัยของเรา Saccharomyces cerevisiae และ ชิโซแซ็กคาโรไมซิสปอมเบ.


ค้นหาการเชื่อมโยงภายในโปรตีโอมยีสต์

การระบุและวิเคราะห์ส่วนประกอบของสารเชิงซ้อนหลายโปรตีนเป็นวิธีที่ตรงไปตรงมาในการทำความเข้าใจว่าโปรตีโอมของเซลล์ถูกจัดระเบียบอย่างไร นอกจากนี้ยังอาจช่วยกำหนดฟังก์ชันให้กับผลิตภัณฑ์ยีนที่ยังคงต้องใส่คำอธิบายประกอบ มีการใช้วิธีการขนาดใหญ่หลายวิธีในการคลี่คลายความสัมพันธ์เชิงหน้าที่ระหว่างส่วนประกอบของเซลล์ สิ่งเหล่านี้รวมถึงการเฝ้าติดตามการแสดงออกของ mRNA (ชิปและการวิเคราะห์แบบอนุกรมของการแสดงออกของยีน) แนวทางการสูญเสียฟังก์ชัน หน้าจอสองไฮบริดที่ครอบคลุม ชิปโปรตีน และ ในซิลิโค วิธีการเช่นแนวทาง 'Rosetta stone'

การศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีนอย่างเป็นระบบเท่านั้นที่อธิบายจนถึงขณะนี้มีพื้นฐานอยู่บน อดีตร่างกาย และ ในหลอดทดลอง ระบบเช่นระบบสองไฮบริดและชิปโปรตีน นอกจากนี้ วิธีการเหล่านี้สร้างข้อมูลไบนารีเป็นหลัก กล่าวคือ A โต้ตอบกับ B หรือ A โต้ตอบกับ C เป็นต้น อย่างไรก็ตามที่นี่ Gavin et al. ได้ทำการวิเคราะห์เชิงซ้อนของโปรตีนเชิงซ้อนในยีสต์ขนมปัง Saccharomyces cerevisiae. พวกเขาใช้การทำให้บริสุทธิ์ตามความชอบคู่ (TAP) ร่วมกับการวิเคราะห์แมสสเปกโตรเมตรี ซึ่งให้ข้อมูลองค์ประกอบที่ซับซ้อน กล่าวคือ A เป็นส่วนหนึ่งของคอมเพล็กซ์ที่มี B, C, D และอื่นๆ


บทที่ 3 การแยก DNA ของยีสต์

บทนี้กล่าวถึงขั้นตอนการแยก DNA จากยีสต์ Saccharomyces cerevisiae. ขั้นตอนนี้เป็นการดัดแปลงวิธีการก่อนหน้านี้สำหรับการแยก DNA ออกจากแบคทีเรียและมีการดำเนินการทั่วไป: (1) การเตรียม spheroplasts ที่เปราะบาง osmotically โดยการย่อยด้วยเอนไซม์ของผนังเซลล์ (2) lysis ของ spheroplasts และการสลายโปรตีนบางส่วนของ lysate ( 3) การลดโปรตีนและการสกัดไขมันจากไลเสต และ (4) การย่อยด้วยเอนไซม์ของอาร์เอ็นเอและการกำจัดโพลีแซ็กคาไรด์โดยการปั่นแยกหรือการย่อยอาหาร ตามด้วยการแยกดีเอ็นเอออกจากผลิตภัณฑ์การย่อยโดยการตกตะกอนไอโซโพรพานอลแบบคัดเลือก ขั้นตอนนี้ให้ผลการเตรียมดีเอ็นเอของยีสต์ทั้งหมด รวมทั้งชนิดความหนาแน่นลอยตัวทั้งสามชนิดที่สังเกตได้ในการไล่ระดับซีเซียมคลอไรด์ไอโซปิกนิกที่เป็นกลาง ได้แก่ นิวเคลียร์ ดาวเทียมหนักนิวเคลียร์ และไมโตคอนเดรีย หากการงอกของเซลล์เป็นทรงกลมเพียงพอและการแยกสลายเสร็จสิ้น จะไม่มีการสูญเสียที่พึงประสงค์ของสายพันธุ์ DNA ที่สังเกตพบ การเตรียมการที่ปราศจาก DNA ของความหนาแน่นของไมโตคอนเดรียสามารถหาได้จากสายพันธุ์ยีสต์ขนาดเล็กที่ไม่มี DNA ของไมโตคอนเดรีย ดีเอ็นเอสปีชีส์ต่างๆ ที่ได้จากสายพันธุ์ปกติโดยวิธีนี้อาจถูกแยกและทำให้บริสุทธิ์โดยใช้เกรเดียนต์ของซีเซียมคลอไรด์, ซีเซียมคลอไรด์–เอทิเดียม โบรไมด์เกรเดียนท์, ซีเซียมซัลเฟต–ปรอท หรือซีเซียมซัลเฟต–ซิลเวอร์เกรเดียนท์ และไฮดรอกซีอะพาไทต์โครมาโตกราฟี


โครโมโซมยีสต์

เชิงนามธรรม

ยีสต์ถูกใช้อย่างกว้างขวางในห้องปฏิบัติการเพื่อเป็นแบบจำลองสำหรับโครงสร้างและหน้าที่ของโครโมโซมยูคาริโอต มีการใช้ยีสต์สองชนิดสำหรับการศึกษาโครโมโซม Saccharomyces cerevisiae (ยีสต์ของผู้ผลิตเบียร์หรือยีสต์ที่ออกดอก) และ ชิโซแซ็กคาโรไมซิสปอมเบ (ยีสต์ฟิชชัน). ข้อดีของยีสต์เหล่านี้คือสามารถมีอยู่ได้ทั้งในสถานะเดี่ยวและเดี่ยว และมีเครื่องมือทางพันธุกรรมมากมาย ยีนและโครงสร้างโครโมโซมจำนวนมากได้รับการอนุรักษ์ไว้ระหว่างยีสต์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ในที่สุด ยีสต์เหล่านี้มีโครโมโซมน้อยกว่า และจีโนมมีขนาดเล็กกว่าจีโนมยูคาริโอตที่สูงกว่ามาก ทำให้การศึกษาโครโมโซมง่ายขึ้นอย่างมาก บทความนี้สำรวจโครงสร้างและหน้าที่ของโครโมโซมในยีสต์


สารบัญ

"แซคคาโรไมซิส" มาจากภาษากรีกละตินและหมายถึง "แม่พิมพ์น้ำตาล" หรือ "เชื้อราน้ำตาล" saccharon (σάκχαρον) เป็นรูปแบบผสม "น้ำตาล" และ myces (μύκης) เป็น "เชื้อรา" [4] [5] cerevisiae มาจากภาษาละตินและแปลว่า "เบียร์" [6] ชื่ออื่นสำหรับสิ่งมีชีวิตคือ:

  • เบียร์ยีสต์ถึงแม้ว่าชนิดอื่นๆ จะใช้ในการผลิตเบียร์ด้วย [7]
  • ยีสต์เบียร์
  • ยีสต์ที่หมักบนสุด
  • ยีสต์เบเกอร์[7]
  • รากิยีส ในการทำทาปาย
  • ยีสต์แตกหน่อ

สายพันธุ์นี้ยังเป็นแหล่งหลักของสารอาหารยีสต์และสารสกัดจากยีสต์

ในศตวรรษที่ 19 คนทำขนมปังได้ยีสต์จากผู้ผลิตเบียร์ และนำไปสู่ขนมปังหมักหวาน เช่น ม้วนจักรพรรดิ "Kaisersemmel" [8] ซึ่งโดยทั่วไปแล้วไม่มีรสเปรี้ยวที่เกิดจากการทำให้เป็นกรดตามแบบฉบับของ แลคโตบาซิลลัส. อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตเบียร์ค่อยๆ เปลี่ยนจากการหมักบนสุด (S. cerevisiae) จนถึงการหมักด้านล่าง (ส. ศิษยานุศิษย์) ยีสต์. กระบวนการเวียนนาได้รับการพัฒนาในปี ค.ศ. 1846 [9] แม้ว่านวัตกรรมนี้มักจะได้รับการยกย่องอย่างแพร่หลายในการใช้ไอน้ำในเตาอบ ซึ่งนำไปสู่ลักษณะเฉพาะของเปลือกโลกที่แตกต่างกัน แต่ก็มีความโดดเด่นในด้านการรวมขั้นตอนการสีเมล็ดข้าวสูง (ดู ปลายข้าวเวียนนา [10] ) ทำการแคร็กทีละน้อยแทนที่จะบดในครั้งเดียว รวมถึงกระบวนการที่ดีกว่าสำหรับการปลูกและเก็บเกี่ยวยีสต์ที่หมักบนสุดหรือที่เรียกว่ายีสต์อัด [ ต้องการการอ้างอิง ]

การปรับแต่งทางจุลชีววิทยาตามผลงานของหลุยส์ ปาสเตอร์ นำไปสู่วิธีการเพาะเลี้ยงสายพันธุ์บริสุทธิ์ขั้นสูงขึ้น ในปี พ.ศ. 2422 บริเตนใหญ่ได้แนะนำถังปลูกเฉพาะสำหรับการผลิต S. cerevisiaeและในสหรัฐอเมริกาในช่วงเปลี่ยนศตวรรษนั้นมีการใช้เครื่องหมุนเหวี่ยงเพื่อความเข้มข้นของยีสต์ [11] ทำให้ยีสต์เชิงพาณิชย์สมัยใหม่เป็นไปได้ และเปลี่ยนการผลิตยีสต์ให้กลายเป็นความพยายามทางอุตสาหกรรมที่สำคัญ ยีสต์ชนิดเหลวที่ทำโดยคนทำขนมปังขนาดเล็กและร้านขายของชำ กลายเป็นครีมยีสต์ เซลล์ยีสต์ที่มีชีวิตแขวนลอยในตัวกลางสำหรับการเจริญเติบโต จากนั้นยีสต์ที่บีบอัด ยีสต์เค้กสดที่กลายเป็นเชื้อมาตรฐานสำหรับผู้ทำขนมปังในโลกตะวันตกส่วนใหญ่ในตอนต้น ศตวรรษที่ 20. [ ต้องการการอ้างอิง ]

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 Fleischmann ได้พัฒนายีสต์แห้งชนิดเม็ดละเอียดสำหรับกองทัพสหรัฐฯ ซึ่งไม่ต้องการการแช่เย็นและมีอายุการเก็บรักษานานกว่าและทนต่ออุณหภูมิได้ดีกว่ายีสต์สด โดยยังคงเป็นยีสต์มาตรฐานสำหรับสูตรอาหารทางการทหารของสหรัฐฯ บริษัทได้สร้างยีสต์ที่จะขึ้นได้เร็วเป็นสองเท่า ช่วยลดเวลาในการอบ ต่อมา Lesaffre จะสร้างยีสต์สำเร็จรูปขึ้นในปี 1970 ซึ่งได้รับการใช้งานและส่วนแบ่งการตลาดอย่างมากจากค่าใช้จ่ายของยีสต์ทั้งแบบสดและแบบแห้งในการใช้งานที่หลากหลาย [ ต้องการการอ้างอิง ]

แก้ไขนิเวศวิทยา

ในธรรมชาติ เซลล์ของยีสต์มักพบในผลสุก เช่น องุ่น (ก่อนสุก องุ่นแทบไม่มียีสต์) [12] ตั้งแต่ S. cerevisiae ไม่ได้ลอยอยู่ในอากาศ ต้องใช้เวกเตอร์เพื่อเคลื่อนที่ [ ต้องการการอ้างอิง ]

ราชินีแห่งสังคมตัวต่ออยู่เหนือฤดูหนาวเมื่อโตเต็มวัย (เวสป้า ปูโบร และ นักการเมือง spp.) สามารถกักเก็บเซลล์ยีสต์ตั้งแต่ฤดูใบไม้ร่วงถึงฤดูใบไม้ผลิและส่งต่อไปยังลูกหลานของพวกมัน [13] ลำไส้ของ Polistes dominula, ตัวต่อสังคม, เจ้าภาพ S. cerevisiae สายพันธุ์เช่นเดียวกับ S. cerevisiae × ส. พาราด็อกซัส ผสมผสาน. สเตฟานีและคณะ (พ.ศ. 2559) พบว่าลำไส้ของ Polistes dominula โปรดปรานการผสมพันธุ์ของ S. cerevisiae สายพันธุ์ทั้งในหมู่พวกเขาเองและกับ ส. paradoxus เซลล์โดยให้สภาวะแวดล้อมกระตุ้นการสร้างสปอร์ของเซลล์และการงอกของสปอร์ [14]

อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตของ S. cerevisiae คือ 30–35 °C (86–95 °F) [13]

แก้ไขวงจรชีวิต

เซลล์ยีสต์สองรูปแบบสามารถอยู่รอดและเติบโตได้: เดี่ยวและเดี่ยว เซลล์เดี่ยวมีวงจรชีวิตที่เรียบง่ายของไมโทซิสและการเจริญเติบโต และโดยทั่วไปภายใต้สภาวะที่มีความเครียดสูงจะตาย นี่คือรูปแบบที่ไม่อาศัยเพศของเชื้อรา เซลล์ซ้ำ ('รูปแบบ' พิเศษของยีสต์) ในทำนองเดียวกันได้รับวงจรชีวิตที่เรียบง่ายของไมโทซิสและการเจริญเติบโต อัตราที่วัฏจักรเซลล์ไมโทติคดำเนินไปมักจะแตกต่างกันอย่างมากระหว่างเซลล์เดี่ยวและเซลล์ซ้ำ [15] ภายใต้สภาวะของความเครียด เซลล์ดิพลอยด์สามารถรับการสร้างสปอร์ เข้าสู่ไมโอซิส และสร้างสปอร์เดี่ยวสี่ตัว ซึ่งสามารถผสมพันธุ์ได้ในเวลาต่อมา นี่คือรูปแบบทางเพศของเชื้อรา ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม เซลล์ยีสต์สามารถเพิ่มจำนวนประชากรของพวกมันเป็นสองเท่าทุก ๆ 100 นาที [16] [17] อย่างไรก็ตาม อัตราการเจริญเติบโตแตกต่างกันอย่างมากทั้งระหว่างสายพันธุ์และระหว่างสภาพแวดล้อม [18] อายุขัยการจำลองแบบเฉลี่ยประมาณ 26 แผนกเซลล์ [19] [20]

ในป่า การกลายพันธุ์ที่เป็นอันตรายแบบถอยกลับสะสมในช่วงระยะเวลานานของการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศของดิพลอยด์ และถูกกำจัดออกไปในระหว่างการแยกตัวเอง: การกำจัดนี้เรียกว่า "การต่ออายุจีโนม" [21] [22]

ความต้องการทางโภชนาการ แก้ไข

ทุกสายพันธุ์ของ S. cerevisiae สามารถเติบโตได้โดยใช้กลูโคส มอลโตส และทรีฮาโลสแบบใช้ออกซิเจน และไม่สามารถเติบโตบนแลคโตสและเซลโลไบโอสได้ อย่างไรก็ตาม การเจริญเติบโตของน้ำตาลชนิดอื่นนั้นแปรผันได้ กาแลคโตสและฟรุกโตสเป็นน้ำตาลหมักที่ดีที่สุดสองชนิด ความสามารถของยีสต์ในการใช้น้ำตาลที่แตกต่างกันนั้นอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับว่าพวกมันโตแบบแอโรบิกหรือไม่ใช้ออกซิเจน บางสายพันธุ์ไม่สามารถเติบโตแบบไม่ใช้ออกซิเจนในซูโครสและทรีฮาโลสได้

ทุกสายพันธุ์สามารถใช้แอมโมเนียและยูเรียเป็นแหล่งไนโตรเจนเพียงแหล่งเดียว แต่ไม่สามารถใช้ไนเตรตได้ เนื่องจากพวกมันขาดความสามารถในการลดไอออนของแอมโมเนียม พวกเขายังสามารถใช้กรดอะมิโนส่วนใหญ่ เปปไทด์ขนาดเล็ก และฐานไนโตรเจนเป็นแหล่งไนโตรเจนได้ อย่างไรก็ตาม ฮิสทิดีน ไกลซีน ซีสทีน และไลซีนไม่ได้ถูกใช้อย่างทันทีทันใด S. cerevisiae ไม่ขับถ่ายโปรตีเอส ดังนั้นโปรตีนนอกเซลล์จึงไม่สามารถเผาผลาญได้

ยีสต์ยังมีความต้องการฟอสฟอรัส ซึ่งหลอมรวมเป็นไดไฮโดรเจนฟอสเฟตไอออน และกำมะถัน ซึ่งสามารถหลอมรวมเป็นซัลเฟตไอออนหรือเป็นสารประกอบกำมะถันอินทรีย์ เช่น กรดอะมิโนเมไทโอนีนและซิสเทอีน โลหะบางชนิด เช่น แมกนีเซียม เหล็ก แคลเซียม และสังกะสี ก็จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตที่ดีของยีสต์เช่นกัน

เกี่ยวกับข้อกำหนดอินทรีย์ สายพันธุ์ส่วนใหญ่ของ S. cerevisiae ต้องการไบโอติน แท้จริงแล้ว S. cerevisiaeการทดสอบการเจริญเติบโตแบบอิงตามการวางรากฐานสำหรับการแยก การตกผลึก และการกำหนดโครงสร้างของไบโอตินในภายหลัง สายพันธุ์ส่วนใหญ่ยังต้องการ pantothenate เพื่อการเจริญเติบโตเต็มที่ โดยทั่วไปแล้ว S. cerevisiae เป็นโปรโตโทรฟิกสำหรับวิตามิน

แก้ไขการผสมพันธุ์

ยีสต์มีการผสมพันธุ์สองประเภท NS และ α (อัลฟ่า) ซึ่งแสดงให้เห็นลักษณะดั้งเดิมของความแตกต่างทางเพศ [23] เช่นเดียวกับในยูคาริโอตอื่น ๆ การผสมพันธุ์นำไปสู่การรวมตัวใหม่ของยีน เช่น การผลิตโครโมโซมแบบผสมผสาน เซลล์ยีสต์เดี่ยวสองเซลล์ที่มีการผสมพันธุ์ตรงข้ามกันสามารถผสมพันธุ์เพื่อสร้างเซลล์ไดพลอยด์ที่สามารถสร้างเซลล์เดี่ยวหรือสร้างเซลล์ซ้ำได้ นักชีววิทยาใช้การผสมพันธุ์เป็นเครื่องมือในการรวมยีน พลาสมิด หรือโปรตีนตามต้องการ [ ต้องการการอ้างอิง ]

เส้นทางการผสมพันธุ์ใช้ตัวรับโปรตีนควบคู่ G โปรตีน G โปรตีน RGS และน้ำตกสัญญาณ MAPK สามชั้นที่มีความคล้ายคลึงกันกับที่พบในมนุษย์ คุณลักษณะนี้ถูกใช้โดยนักชีววิทยาเพื่อตรวจสอบกลไกพื้นฐานของการส่งสัญญาณและการลดความไว [ ต้องการการอ้างอิง ]

แก้ไขวงจรเซลล์

การเจริญเติบโตของยีสต์สอดคล้องกับการเจริญเติบโตของตา ซึ่งจะถึงขนาดของเซลล์ที่สุกเต็มที่เมื่อถึงเวลาแยกจากเซลล์แม่ ในวัฒนธรรมยีสต์ที่ได้รับการหล่อเลี้ยงอย่างดีและเติบโตอย่างรวดเร็ว เซลล์ทั้งหมดมีตา เนื่องจากการก่อตัวของตาครอบคลุมวงจรเซลล์ทั้งหมด ทั้งเซลล์ของแม่และลูกสาวสามารถเริ่มต้นการก่อตัวของตาก่อนที่จะเกิดการแยกเซลล์ ในวัฒนธรรมของยีสต์ที่เติบโตช้ากว่านั้น เซลล์ที่ขาดตาสามารถมองเห็นได้ และการก่อตัวของตานั้นใช้เวลาเพียงส่วนหนึ่งของวัฏจักรเซลล์ [ ต้องการการอ้างอิง ]

การแก้ไข Cytokinesis

Cytokinesis ช่วยให้ยีสต์แตกหน่อ Saccharomyces cerevisiae เพื่อแบ่งออกเป็นสองเซลล์ลูกสาว S. cerevisiae สร้างตาซึ่งสามารถเติบโตได้ตลอดวัฏจักรเซลล์และออกจากเซลล์แม่ในเวลาต่อมาเมื่อไมโทซิสเสร็จสิ้น [24]

S. cerevisiae เกี่ยวข้องกับการศึกษาวัฏจักรของเซลล์เพราะมันแบ่งแบบไม่สมมาตรโดยใช้เซลล์โพลาไรซ์เพื่อสร้างลูกสาวสองคนที่มีชะตากรรมและขนาดต่างกัน ในทำนองเดียวกัน สเต็มเซลล์ใช้การแบ่งแบบไม่สมมาตรเพื่อการต่ออายุและการสร้างความแตกต่าง [25]

แก้ไขเวลา

สำหรับหลายเซลล์ เฟส M จะไม่เกิดขึ้นจนกว่าเฟส S จะเสร็จสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม สำหรับการเข้าสู่ไมโทซิสใน S. cerevisiae นี่ไม่เป็นความจริง. Cytokinesis เริ่มต้นด้วยกระบวนการแตกหน่อในช่วงปลาย G1 และยังไม่แล้วเสร็จจนกว่าจะถึงครึ่งทางของรอบถัดไป การประกอบแกนหมุนสามารถเกิดขึ้นได้ก่อนที่เฟส S จะทำซ้ำโครโมโซมเสร็จ [24] นอกจากนี้ ยังขาด G2 ที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนระหว่าง M และ S ดังนั้นจึงไม่มีกฎระเบียบที่กว้างขวางในยูคาริโอตที่สูงขึ้น [24]

เมื่อลูกสาวปรากฏตัว ลูกสาวจะมีขนาดเท่ากับแม่สองในสาม [26] ตลอดกระบวนการ แม่จะแสดงการเปลี่ยนแปลงขนาดเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย [27] เส้นทาง RAM ถูกเปิดใช้งานในเซลล์ลูกสาวทันทีหลังจากที่ไซโตไคเนซิสเสร็จสมบูรณ์ ทางเดินนี้ทำให้ลูกสาวได้แยกทางกันอย่างถูกต้อง (26)

วงแหวน Actomyosin และผนังกั้นชั้นต้น Edit

เหตุการณ์ที่ขึ้นต่อกันสองเหตุการณ์ทำให้เกิดไซโตไคเนซิสใน S. cerevisiae. เหตุการณ์แรกคือการหดตัวของวงแหวนแอคโตไมโอซิน (AMR) และเหตุการณ์ที่สองคือการก่อตัวของกะบังปฐมภูมิ (PS) ซึ่งเป็นโครงสร้างผนังเซลล์ไคตินที่สามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างไซโตไคเนซิสเท่านั้น PS มีลักษณะคล้ายกับสัตว์ในกระบวนการสร้างเมทริกซ์นอกเซลล์ [26] เมื่อ AMR หดตัว PS เริ่มเติบโต การรบกวน AMR ทำให้ PS เข้าใจผิด โดยบอกว่าทั้งคู่มีบทบาทที่ต้องพึ่งพาอาศัยกัน นอกจากนี้ การรบกวน PS ยังนำไปสู่การหยุดชะงักใน AMR ซึ่งบ่งชี้ว่าทั้งวงแหวนแอคโตไมโอซินและกะบังหลักมีความสัมพันธ์ที่พึ่งพาอาศัยกัน [28] [27]

AMR ซึ่งติดอยู่กับเยื่อหุ้มเซลล์ที่หันไปทางไซโตซอล ประกอบด้วยโมเลกุลแอคตินและไมโอซิน II ที่ประสานเซลล์ให้แตกตัว [24] คิดว่าวงแหวนนี้มีบทบาทสำคัญในการซึมผ่านของเยื่อหุ้มพลาสมาซึ่งเป็นแรงหดตัว [ ต้องการการอ้างอิง ]

การประสานงานที่เหมาะสมและการประกอบตำแหน่งที่ถูกต้องของวงแหวนหดตัวขึ้นอยู่กับเซปตินซึ่งเป็นสารตั้งต้นของวงแหวนกะบัง GTPases เหล่านี้ประกอบเชิงซ้อนกับโปรตีนอื่นๆ เซปตินก่อตัวเป็นวงแหวนในบริเวณที่ตาจะถูกสร้างขึ้นในช่วงปลาย G1 ช่วยส่งเสริมการก่อตัวของวงแหวนแอคติน-ไมโอซิน แม้ว่าจะไม่ทราบกลไกนี้ก็ตาม ขอแนะนำว่าช่วยสนับสนุนโครงสร้างสำหรับกระบวนการไซโตไคเนซิสที่จำเป็นอื่นๆ (24) หลังจากที่ดอกตูมงอกออกมา แหวนเซปตินก็กลายเป็นนาฬิกาทราย นาฬิกาทรายเซปตินและวงแหวนไมโอซินรวมกันเป็นจุดเริ่มต้นของไซต์แผนกในอนาคต [ ต้องการการอ้างอิง ]

สารเชิงซ้อนของเซปตินและ AMR ก่อตัวขึ้นเพื่อสร้างกะบังหลักที่ประกอบด้วยกลูแคนและโมเลกุลไคตินัสอื่นๆ ที่ส่งมาจากถุงน้ำจากร่างกายกอลจิ [29] หลังจากการรัด AMR เสร็จสิ้น กะบังรองสองอันจะถูกสร้างขึ้นโดยกลูแคน การถอดวงแหวน AMR ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด [25]

ไมโครทูบูลไม่ได้มีบทบาทสำคัญในการสร้างไซโตไคเนซิสเมื่อเทียบกับ AMR และกะบัง การหยุดชะงักของไมโครทูบูลไม่ได้บั่นทอนการเจริญเติบโตของโพลาไรซ์อย่างมีนัยสำคัญ [30] ดังนั้น AMR และการก่อตัวของกะบังจึงเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของไซโตไคเนซิส [ ต้องการการอ้างอิง ]

ความแตกต่างจากยีสต์ฟิชชัน Edit
  • ยีสต์ที่แตกหน่อจะแตกหน่อจากเซลล์แม่ ตูมนี้เติบโตในระหว่างรอบเซลล์และแยกยีสต์ฟิชชันที่แบ่งออกโดยสร้างผนังเซลล์ [24]
  • Cytokinesis เริ่มต้นที่ G1 สำหรับการแตกหน่อของยีสต์ ในขณะที่ cytokinesis เริ่มต้นที่ G2 สำหรับการแยกตัวของยีสต์ ยีสต์ฟิชชัน “เลือก” จุดกึ่งกลาง ในขณะที่ยีสต์ที่แตกหน่อ “เลือก” หน่อ [31]
  • ในช่วงแอนนาเฟสแรกๆ วงแหวนแอคโตไมโอซินและกะบังจะยังคงพัฒนาต่อไปในยีสต์ที่แตกหน่อ ในยีสต์แบบแยกส่วนระหว่างเมตาเฟส-แอนาเฟส วงแหวนแอคโตไมโอซินเริ่มพัฒนา [31]

โมเดลสิ่งมีชีวิต Edit

เมื่อนักวิจัยมองหาสิ่งมีชีวิตเพื่อใช้ในการศึกษา พวกเขาจะมองหาลักษณะเด่นหลายประการ กลุ่มเหล่านี้ได้แก่ ขนาด เวลาในการสร้าง การเข้าถึง การจัดการ พันธุกรรม การอนุรักษ์กลไก และผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่อาจเกิดขึ้น ยีสต์สายพันธุ์ ส. ปอมเบ และ S. cerevisiae ทั้งสองสายพันธุ์ต่างศึกษากันเป็นอย่างดีเมื่อประมาณ 600 ถึง 300 ล้านปีก่อน และเป็นเครื่องมือสำคัญในการศึกษาความเสียหายของดีเอ็นเอและกลไกการซ่อมแซม (32)

S. cerevisiae ได้พัฒนาเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบเพราะได้คะแนนดีในเกณฑ์เหล่านี้หลายประการ

  • ในฐานะสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว S. cerevisiae มีขนาดเล็กและมีระยะเวลาในการผลิตสั้น (เวลาเพิ่มเป็นสองเท่า 1.25–2 ชั่วโมง [33] ที่ 30 °C หรือ 86 °F) และสามารถเพาะเลี้ยงได้ง่าย สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นคุณลักษณะเชิงบวกที่ทำให้สามารถผลิตและบำรุงรักษาตัวอย่างหลายสายได้อย่างรวดเร็วด้วยต้นทุนที่ต่ำ
  • S. cerevisiae แบ่งย่อยด้วยไมโอซิส ทำให้เป็นผู้สมัครสำหรับการวิจัยพันธุศาสตร์ทางเพศ
  • S. cerevisiae สามารถเปลี่ยนแปลงได้เพื่อให้มีการเพิ่มยีนใหม่หรือการลบผ่านการรวมตัวกันที่คล้ายคลึงกัน นอกจากนี้ ความสามารถในการเติบโต S. cerevisiae ในฐานะที่เป็น haploid ช่วยลดความซับซ้อนในการสร้างสายพันธุ์ที่น่าพิศวงของยีน
  • ในฐานะที่เป็นยูคาริโอต S. cerevisiae แบ่งปันโครงสร้างเซลล์ภายในที่ซับซ้อนของพืชและสัตว์โดยไม่มีเปอร์เซ็นต์ของ DNA ที่ไม่เข้ารหัสสูง ซึ่งอาจทำให้การวิจัยสับสนในยูคาริโอตที่สูงขึ้น
  • S. cerevisiae การวิจัยเป็นตัวขับเคลื่อนเศรษฐกิจที่แข็งแกร่ง อย่างน้อยในตอนแรก อันเป็นผลมาจากการใช้งานที่เป็นที่ยอมรับในอุตสาหกรรม

ในการศึกษาความชรา Edit

กว่าห้าทศวรรษ S. cerevisiae ได้รับการศึกษาว่าเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบเพื่อให้เข้าใจถึงความชราได้ดีขึ้น และมีส่วนในการจำแนกยีนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีผลต่อการชราภาพได้มากกว่าสิ่งมีชีวิตแบบจำลองอื่นๆ [34] บางหัวข้อที่ศึกษาโดยใช้ยีสต์คือการจำกัดแคลอรี่ เช่นเดียวกับยีนและวิถีของเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการชราภาพ วิธีที่ใช้กันทั่วไปในการวัดการชราภาพในยีสต์คือ Replicative Life Span (RLS) ซึ่งวัดจำนวนครั้งที่เซลล์แบ่งตัว และ Chronological Life Span (CLS) ซึ่งวัดว่าเซลล์สามารถอยู่รอดได้นานแค่ไหนในภาวะชะงักงันที่ไม่แบ่ง สถานะ. [34] แสดงให้เห็นว่าการจำกัดปริมาณกลูโคสหรือกรดอะมิโนในตัวกลางสำหรับการเจริญเติบโตนั้นช่วยเพิ่ม RLS และ CLS ในยีสต์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ [35] ในตอนแรก คิดว่าจะเพิ่ม RLS โดยการควบคุมเอนไซม์ sir2 อย่างไรก็ตาม ภายหลังพบว่าผลกระทบนี้ไม่ขึ้นกับ sir2 การแสดงออกของยีน sir2 และ fob1 ที่มากเกินไปนั้นแสดงให้เห็นว่าเพิ่ม RLS โดยป้องกันการสะสมของวงกลม rDNA นอกโครโมโซมซึ่งคิดว่าเป็นหนึ่งในสาเหตุของการชราภาพในยีสต์ [35] ผลกระทบของการจำกัดอาหารอาจเป็นผลมาจากการส่งสัญญาณที่ลดลงในวิถีของเซลล์ TOR [34] เส้นทางนี้จะปรับเปลี่ยนการตอบสนองของเซลล์ต่อสารอาหาร และพบว่าการกลายพันธุ์ที่ลดกิจกรรม TOR นั้นเพิ่ม CLS และ RLS [34] [35] สิ่งนี้ได้แสดงให้เห็นแล้วว่าเป็นกรณีของสัตว์อื่นๆ [34] [35] เมื่อเร็วๆ นี้ ยีสต์กลายพันธุ์ที่ไม่มียีน sch9 และ ras2 แสดงให้เห็นว่ามีอายุขัยตามลำดับเวลาเพิ่มขึ้นเป็นสิบเท่าภายใต้เงื่อนไขของการจำกัดแคลอรีและเป็นการเพิ่มขึ้นที่ใหญ่ที่สุดในสิ่งมีชีวิตใดๆ [36] [37]

เซลล์แม่ทำให้เกิดตาของลูกหลานโดยการแบ่งเซลล์แบบไมโทติค แต่มีการแก่ตัวแบบทำซ้ำในรุ่นต่อๆ ไปและตายในที่สุด อย่างไรก็ตาม เมื่อเซลล์แม่ผ่านไมโอซิสและการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ อายุขัยจะถูกรีเซ็ต [38] ศักยภาพการจำลองของ gametes (สปอร์) ที่เกิดขึ้นจากเซลล์ที่มีอายุมากจะเหมือนกับ gametes ที่เกิดจากเซลล์เล็กซึ่งบ่งชี้ว่าความเสียหายที่เกี่ยวข้องกับอายุจะถูกลบออกโดยไมโอซิสจากเซลล์แม่ที่มีอายุมาก การสังเกตนี้ชี้ให้เห็นว่าในระหว่างการกำจัดไมโอซิสของความเสียหายที่เกี่ยวข้องกับอายุจะนำไปสู่การฟื้นฟู อย่างไรก็ตาม ลักษณะของความเสียหายเหล่านี้ยังคงต้องได้รับการกำหนด

ในช่วงที่อดอาหารไม่ได้ทำซ้ำ S. cerevisiae เซลล์ ชนิดของออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นทำให้เกิดการสะสมของความเสียหายของ DNA เช่น ตำแหน่ง apurinic/apyrimidinic และการแตกของสองเส้น [39] นอกจากนี้ ในเซลล์ที่ไม่ทำซ้ำ ความสามารถในการซ่อมแซมการแตกของเกลียวคู่ภายในเซลล์ลดลงในระหว่างการชราตามลำดับเวลา [40]

ไมโอซิส การรวมตัวใหม่ และการซ่อมแซมดีเอ็นเอ

S. cerevisiae สืบพันธุ์โดยไมโทซิสเป็นเซลล์ดิพลอยด์เมื่อมีสารอาหารมากมาย อย่างไรก็ตาม เมื่ออดอาหาร เซลล์เหล่านี้จะได้รับไมโอซิสเพื่อสร้างสปอร์เดี่ยว [41]

หลักฐานจากการศึกษาของ S. cerevisiae แบกรับหน้าที่การปรับตัวของไมโอซิสและการรวมตัวใหม่ การกลายพันธุ์ที่มีข้อบกพร่องในยีนที่จำเป็นสำหรับการรวมตัวของไมโอติกและไมโทติคใน S. cerevisiae ทำให้เกิดความไวต่อรังสีหรือสารเคมีทำลายดีเอ็นเอเพิ่มขึ้น [42] [43] ตัวอย่างเช่น ยีน rad52 จำเป็นสำหรับทั้งการรวมตัวแบบไมโอติก [44] และการรวมกันแบบไมโทติค [45] Rad52 การกลายพันธุ์มีความไวต่อการฆ่าโดยรังสีเอกซ์ เมทิลมีเทนซัลโฟเนต และสารเชื่อมขวางดีเอ็นเอ [43] [44] [46] การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าการซ่อมแซมการรวมตัวกันใหม่ระหว่างไมโอซิสและไมโทซิสเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการซ่อมแซมความเสียหายต่างๆ ที่เกิดจากสารเหล่านี้

รูเดอร์เฟอร์และคณะ [42] (2006) วิเคราะห์บรรพบุรุษของธรรมชาติ S. cerevisiae สายพันธุ์และได้ข้อสรุปว่าการผสมข้ามพันธุ์เกิดขึ้นประมาณหนึ่งครั้งในทุกๆ 50,000 การแบ่งเซลล์ ดังนั้นจึงปรากฏว่าโดยธรรมชาติแล้ว การผสมพันธุ์ระหว่างเซลล์ของยีสต์ที่สัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดมักเป็นไปได้มากที่สุด การผสมพันธุ์เกิดขึ้นเมื่อเซลล์เดี่ยวของ MATa และ MATα ชนิดที่ตรงข้ามกันเข้ามาสัมผัส รูเดอร์เฟอร์และคณะ [42] ชี้ให้เห็นว่าการติดต่อดังกล่าวเกิดขึ้นบ่อยครั้งระหว่างเซลล์ยีสต์ที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดด้วยเหตุผลสองประการ อย่างแรกคือเซลล์ประเภทการผสมพันธุ์ที่ตรงกันข้ามจะอยู่ด้วยกันใน ascus เดียวกัน ถุงที่มีเซลล์ที่ผลิตโดยไมโอซิสเดี่ยวโดยตรง และเซลล์เหล่านี้สามารถผสมพันธุ์ซึ่งกันและกันได้ เหตุผลที่สองคือเซลล์เดี่ยวของประเภทการผสมพันธุ์ชนิดหนึ่ง เมื่อแบ่งเซลล์ มักจะสร้างเซลล์ประเภทการผสมพันธุ์ตรงข้ามซึ่งพวกมันสามารถผสมพันธุ์ได้ ความหายากในธรรมชาติของเหตุการณ์ meiotic ที่เป็นผลมาจากการผสมข้ามพันธุ์นั้นไม่สอดคล้องกับแนวคิดที่ว่าการผลิตความแปรผันทางพันธุกรรมเป็นแรงคัดเลือกหลักที่ช่วยรักษาไมโอซิสในสิ่งมีชีวิตนี้ อย่างไรก็ตาม การค้นพบนี้สอดคล้องกับแนวคิดทางเลือกที่ว่าแรงคัดเลือกหลักที่รักษาไมโอซิสนั้นได้รับการปรับปรุงการซ่อมแซมความเสียหายของดีเอ็นเอแบบผสมซ้ำ [47] เนื่องจากผลประโยชน์นี้เกิดขึ้นระหว่างไมโอซิสแต่ละครั้ง ไม่ว่าจะเกิดการผสมข้ามพันธุ์หรือไม่ก็ตาม

ลำดับจีโนม Edit

S. cerevisiae เป็นจีโนมยูคาริโอตตัวแรกที่จัดลำดับอย่างสมบูรณ์ [48] ​​ลำดับจีโนมได้รับการเผยแพร่สู่สาธารณสมบัติเมื่อวันที่ 24 เมษายน พ.ศ. 2539 ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา การอัปเดตเป็นประจำได้รับการบำรุงรักษาที่ฐานข้อมูล Saccharomyces Genome ฐานข้อมูลนี้เป็นฐานข้อมูลที่มีคำอธิบายประกอบและอ้างอิงโยงสำหรับนักวิจัยยีสต์ ที่สำคัญอีกประการหนึ่ง S. cerevisiae ฐานข้อมูลถูกดูแลโดยศูนย์ข้อมูลมิวนิกสำหรับลำดับโปรตีน (MIPS) NS S. cerevisiae จีโนมประกอบด้วยคู่เบสประมาณ 12,156,677 คู่และยีน 6,275 ยีน จัดเรียงอย่างแน่นหนาบนโครโมโซม 16 ตัว [48] ​​เชื่อว่ามียีนเหล่านี้เพียงประมาณ 5,800 ยีนที่ทำงาน ประมาณว่าอย่างน้อย 31% ของยีนยีสต์มีโฮโมล็อกในจีโนมมนุษย์ [49] ยีนของยีสต์ถูกจำแนกโดยใช้สัญลักษณ์ยีน (เช่น sch9) หรือชื่อที่เป็นระบบ ในกรณีหลังนี้ โครโมโซมทั้ง 16 ตัวของยีสต์จะแสดงด้วยตัวอักษร A ถึง P จากนั้นยีนจะถูกจำแนกเพิ่มเติมตามหมายเลขลำดับที่แขนซ้ายหรือขวาของโครโมโซม และตัวอักษรที่แสดงว่าสาย DNA ใดในสองสายที่มี ลำดับการเข้ารหัส [50]

ชื่อยีนที่เป็นระบบสำหรับยีสต์ของเบเกอร์
ตัวอย่างชื่อยีน YGL118W
Y Y เพื่อแสดงว่านี่คือยีนของยีสต์
NS โครโมโซมที่ยีนตั้งอยู่
หลี่ แขนซ้ายหรือขวาของโครโมโซม
118 หมายเลขลำดับของยีน/ORF บนแขนนี้ เริ่มต้นที่ centromere
W ไม่ว่าลำดับการเข้ารหัสจะอยู่บนเส้นวัตสันหรือคริก

  • YBR134C (หรือที่เรียกว่า SUP45 ที่เข้ารหัส eRF1 ซึ่งเป็นปัจจัยยุติการแปล) อยู่ที่แขนขวาของโครโมโซม 2 และเป็นกรอบการอ่านแบบเปิดที่ 134 (ORF) ที่แขนนั้น โดยเริ่มจากเซนโทรเมียร์ ลำดับการเข้ารหัสอยู่บนสายคริกของดีเอ็นเอ
  • YDL102W (หรือที่เรียกว่า POL3 ที่เข้ารหัสหน่วยย่อยของ DNA polymerase delta) อยู่ที่แขนซ้ายของโครโมโซม 4 ซึ่งเป็น ORF ที่ 102 จากเซนโทรเมียร์และรหัสจากสาย Watson ของ DNA

การทำงานของยีนและการโต้ตอบ Edit

ความพร้อมใช้งานของ S. cerevisiae ลำดับจีโนมและชุดของการกลายพันธุ์การลบที่ครอบคลุม 90% ของจีโนมยีสต์ [51] ได้เพิ่มพลังของ S. cerevisiae เพื่อเป็นต้นแบบในการทำความเข้าใจระเบียบของเซลล์ยูคาริโอต โครงการที่กำลังดำเนินการเพื่อวิเคราะห์การโต้ตอบทางพันธุกรรมของการกลายพันธุ์แบบลบสองครั้งทั้งหมดผ่านการวิเคราะห์อาร์เรย์ทางพันธุกรรมสังเคราะห์จะทำให้การวิจัยนี้ก้าวไปอีกขั้น เป้าหมายคือการสร้างแผนผังการทำงานของกระบวนการของเซลล์

ในปี 2010 [อัปเดต] แบบจำลองของการโต้ตอบทางพันธุกรรมมีความครอบคลุมมากที่สุดแต่ยังไม่ได้สร้าง ซึ่งประกอบด้วย "โปรไฟล์การโต้ตอบสำหรับ

75% ของยีนทั้งหมดในยีสต์รุ่น" [52] แบบจำลองนี้ทำขึ้นจากการเปรียบเทียบยีนสองยีน 5.4 ล้านครั้ง โดยทำการศึกษายีนที่น่าพิศวงสองครั้งสำหรับการรวมกันของยีนแต่ละชนิดที่ศึกษา ของเซลล์ถูกเปรียบเทียบกับความสมบูรณ์ที่คาดหวัง ความฟิตที่คาดหวังจะพิจารณาจากผลรวมของผลลัพธ์เกี่ยวกับความสมบูรณ์ของยีนน็อคเอาต์แบบยีนเดี่ยวสำหรับแต่ละยีนที่เปรียบเทียบ เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงสมรรถภาพจากที่คาดไว้ ยีนจะสันนิษฐานว่ามีปฏิสัมพันธ์ ซึ่งทดสอบโดยเปรียบเทียบผลลัพธ์กับสิ่งที่เคยรู้จักมาก่อน เช่น ยีน Par32, Ecm30 และ Ubp15 มีโปรไฟล์อันตรกิริยาที่คล้ายคลึงกันกับยีนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเซลล์ของโมดูลการเรียงลำดับ Gap1 ซึ่งสอดคล้องกับผลลัพธ์เหล่านี้ ยีนเมื่อถูกกำจัดออกไปก็ขัดขวางกระบวนการนั้นโดยยืนยันว่าเป็นส่วนหนึ่งของมัน [52]

จากนี้พบว่ามีปฏิสัมพันธ์ของยีน 170,000 ยีนและยีนที่มีรูปแบบการโต้ตอบที่คล้ายคลึงกันถูกจัดกลุ่มเข้าด้วยกัน ยีนที่มีโปรไฟล์ปฏิสัมพันธ์ทางพันธุกรรมที่คล้ายคลึงกันมักจะเป็นส่วนหนึ่งของวิถีทางหรือกระบวนการทางชีววิทยาเดียวกัน [53] ข้อมูลนี้ถูกใช้เพื่อสร้างเครือข่ายทั่วโลกของการโต้ตอบของยีนที่จัดโดยฟังก์ชัน เครือข่ายนี้สามารถใช้เพื่อทำนายการทำงานของยีนที่ไม่มีลักษณะเฉพาะตามหน้าที่ของยีนที่พวกมันจัดกลุ่มด้วย [52]

เครื่องมืออื่นๆ ในการวิจัยยีสต์ Edit

นักวิทยาศาสตร์ด้านยีสต์ได้พัฒนาแนวทางที่สามารถนำไปใช้ในสาขาวิทยาศาสตร์ชีวภาพและการแพทย์ได้หลากหลายสาขา ซึ่งรวมถึงยีสต์สองลูกผสมสำหรับการศึกษาปฏิสัมพันธ์ของโปรตีนและการวิเคราะห์เตตราด แหล่งข้อมูลอื่น ๆ รวมถึงไลบรารีการลบยีนรวมถึง

การลบยีนเดี่ยวของแฮพลอยด์ 4,700 สายพันธุ์ ไลบรารีสายพันธุ์ฟิวชั่น GFP ใช้เพื่อศึกษาการแปลโปรตีนและคลังแท็ก TAP ที่ใช้ในการทำให้โปรตีนบริสุทธิ์จากสารสกัดจากเซลล์ยีสต์ [ ต้องการการอ้างอิง ]

โครงการกำจัดยีสต์ของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดสร้างการกลายพันธุ์ที่น่าพิศวงของทุกยีนใน S. cerevisiae จีโนมเพื่อกำหนดหน้าที่ของพวกมัน [54]

โครงการจีโนมยีสต์สังเคราะห์ Edit

โครงการจีโนมยีสต์สังเคราะห์ระดับนานาชาติ (Sc2.0 หรือ Saccharomyces cerevisiae เวอร์ชัน 2.0) มีเป้าหมายเพื่อสร้างนักออกแบบทั้งหมด ปรับแต่งได้ สังเคราะห์ S. cerevisiae จีโนมตั้งแต่เริ่มต้นที่มีเสถียรภาพมากกว่าชนิดไวด์ ในจีโนมสังเคราะห์ ทรานสโปซอนทั้งหมด องค์ประกอบที่ซ้ำซ้อน และอินตรอนจำนวนมากจะถูกลบออก โคดอนหยุด UAG ทั้งหมดจะถูกแทนที่ด้วย UAA และการถ่ายโอนยีน RNA จะถูกย้ายไปยังนีโอโครโมโซมใหม่ ณ เดือนมีนาคม 2017 [อัปเดต] โครโมโซม 6 จาก 16 ตัวได้รับการสังเคราะห์และทดสอบแล้ว ไม่พบข้อบกพร่องด้านการออกกำลังกายที่มีนัยสำคัญ [55]

ชีววิทยาโหราศาสตร์แก้ไข

ท่ามกลางจุลินทรีย์อื่นๆ ตัวอย่างสิ่งมีชีวิต S. cerevisiae ถูกรวมอยู่ในการทดลองการบินระหว่างดาวเคราะห์ที่มีชีวิต ซึ่งจะเสร็จสิ้นการเดินทางไปกลับระหว่างดาวเคราะห์สามปีในแคปซูลขนาดเล็กบนยานอวกาศรัสเซีย Fobos-Grunt ซึ่งเปิดตัวในปลายปี 2554 [56] [57] เป้าหมายคือการทดสอบว่า สิ่งมีชีวิตที่เลือกสามารถอยู่รอดได้ไม่กี่ปีในห้วงอวกาศโดยการบินผ่านอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ การทดลองนี้จะทดสอบแง่มุมหนึ่งของทรานส์เพอร์เมีย ซึ่งเป็นสมมติฐานที่ว่าสิ่งมีชีวิตสามารถอยู่รอดได้จากการเดินทางในอวกาศ หากได้รับการคุ้มครองภายในหินซึ่งถูกกระแทกจากดาวเคราะห์ดวงหนึ่งไปยังอีกดวงหนึ่ง [56] [57] [58] ภารกิจของ Fobos-Grunt สิ้นสุดลงอย่างไม่ประสบความสำเร็จ อย่างไรก็ตาม เมื่อมันล้มเหลวในการหลบหนีจากวงโคจรต่ำของโลก ยานอวกาศพร้อมกับเครื่องมือของมันตกลงสู่มหาสมุทรแปซิฟิกในการกลับเข้ามาใหม่โดยไม่มีการควบคุมเมื่อวันที่ 15 มกราคม 2555 ภารกิจการเปิดเผยตามแผนครั้งต่อไปในห้วงอวกาศโดยใช้ S. cerevisiae คือไบโอเซนติเนล (ดู: รายชื่อจุลินทรีย์ที่ทดสอบในอวกาศ)

การกลั่นเบียร์

Saccharomyces cerevisiae ใช้ในการผลิตเบียร์ เมื่อบางครั้งเรียกว่ายีสต์ที่หมักด้านบนหรือด้านบนสุด มันถูกเรียกว่าเพราะในระหว่างกระบวนการหมัก พื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำทำให้ flocs ยึดติดกับ CO2 และขึ้นไปบนถังหมัก ยีสต์ที่หมักบนสุดจะหมักที่อุณหภูมิสูงกว่ายีสต์ลาเกอร์ Saccharomyces pastorianusและเบียร์ที่ได้จะมีรสชาติที่แตกต่างจากเครื่องดื่มชนิดเดียวกันที่หมักด้วยลาเกอร์ยีสต์ "เอสเทอร์ผลไม้" อาจก่อตัวขึ้นได้หากยีสต์ผ่านอุณหภูมิใกล้ 21 °C (70 °F) หรือหากอุณหภูมิการหมักของเครื่องดื่มผันผวนระหว่างกระบวนการ โดยปกติลาเกอร์ยีสต์จะหมักที่อุณหภูมิประมาณ 5 °C (41 °F) โดยที่ Saccharomyces cerevisiae กลายเป็นอยู่เฉยๆ ยีสต์พันธุ์หนึ่งที่เรียกว่า Saccharomyces cerevisiae วาร์ diastaticus เป็นสปอยล์เบียร์ที่ก่อให้เกิดการหมักขั้นทุติยภูมิในผลิตภัณฑ์บรรจุหีบห่อ [59]

ในเดือนพฤษภาคม 2556 สภานิติบัญญัติแห่งรัฐโอเรกอนได้จัดทำ S. cerevisiae จุลินทรีย์ของรัฐอย่างเป็นทางการในการรับรู้ถึงผลกระทบของการผลิตเบียร์คราฟต์ที่มีต่อเศรษฐกิจของรัฐและเอกลักษณ์ของรัฐ [60]

แก้ไขการอบ

S. cerevisiae ใช้ในการอบก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากการหมักใช้เป็นหัวเชื้อในขนมปังและขนมอบอื่นๆ ในอดีต การใช้งานนี้มีการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการใช้ยีสต์ในอุตสาหกรรมการผลิตเบียร์ เนื่องจากคนทำขนมปังซื้อหรือซื้อบาร์มหรือโฟมที่เติมยีสต์จากการผลิตเบียร์เอลจากผู้ผลิต (การผลิตเค้กบาร์ม) ในปัจจุบัน สายพันธุ์ยีสต์ในการต้มและการอบมีความแตกต่างกันบ้าง

ยีสต์โภชนาการแก้ไข

Saccharomyces cerevisiae เป็นแหล่งสำคัญของยีสต์ทางโภชนาการซึ่งขายในเชิงพาณิชย์เป็นผลิตภัณฑ์อาหาร เป็นที่นิยมในหมู่ผู้ทานมังสวิรัติและมังสวิรัติเป็นส่วนผสมในสารทดแทนชีส หรือเป็นสารปรุงแต่งอาหารทั่วไปที่เป็นแหล่งของวิตามินและแร่ธาตุ โดยเฉพาะกรดอะมิโนและวิตามิน B-complex

ใช้ในพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ Edit

เนื่องจากต้นทุน CO . เชิงพาณิชย์สูง2 ระบบกระบอกสูบ CO2 การฉีดด้วยยีสต์เป็นวิธี DIY ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดวิธีหนึ่ง ตามด้วยนักเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำเพื่อให้CO2 ไปจนถึงพืชน้ำใต้น้ำ โดยทั่วไปการเพาะเลี้ยงยีสต์จะคงอยู่ในขวดพลาสติก และระบบทั่วไปจะให้ฟองหนึ่งฟองทุกๆ 3-7 วินาที มีการคิดค้นวิธีการต่างๆ เพื่อให้สามารถดูดซับก๊าซลงไปในน้ำได้อย่างเหมาะสม [61]

Saccharomyces cerevisiae ใช้เป็นโปรไบโอติกในคนและสัตว์ โดยเฉพาะความเครียด แซคคาโรไมซิส cerevisiae var. boulardii เป็นผลิตภัณฑ์ที่ผลิตทางอุตสาหกรรมและใช้เป็นยารักษาโรค

การศึกษาทางคลินิกและการทดลองหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่า แซคคาโรไมซิส cerevisiae var. boulardii มีประโยชน์ไม่มากก็น้อยในการป้องกันหรือรักษาโรคทางเดินอาหารหลายชนิด [62] แสดงหลักฐานคุณภาพปานกลาง แซคคาโรไมซิส cerevisiae var. boulardii เพื่อลดความเสี่ยงของอาการท้องร่วงที่เกี่ยวข้องกับยาปฏิชีวนะทั้งในผู้ใหญ่ [63] [62] [64] และในเด็ก [63] [62] และเพื่อลดความเสี่ยงของผลกระทบจาก เชื้อเฮลิโคแบคเตอร์ ไพโลไร การบำบัดด้วยการกำจัด [65] [62] [64] Also some limited evidence support efficacy of Saccharomyces cerevisiae var. boulardii in prevention (but not treatment) of traveler's diarrhea [62] [64] and, at least as an adjunct medication, in treatment of acute diarrhea in adults and children and of persistent diarrhea in children. [62] It may also reduce symptoms of allergic rhinitis. [66]

Administration of S. cerevisiae var. boulardii is considered generally safe. [64] In clinical trials it was well tolerated by patients, and adverse effects rate was similar to that in control groups (i. e. groups with ยาหลอก or no treatment). [63] No case of S. cerevisiae var. boulardii fungemia has been reported during clinical trials. [64]

In clinical practice, however, cases of fungemia, caused by Saccharomyces cerevisiae var. boulardii are reported. [64] [62] Patients with compromised immunity or those with central vascular catheters are at special risk. Some researchers have recommended not to use Saccharomyces cerevisiae var. boulardii for treatment of such patients. [64] Others suggest only that caution must be exercised with its use in risk group patients. [62]

Saccharomyces cerevisiae is proven to be an opportunistic human pathogen, though of relatively low virulence. [67] Despite widespread use of this microorganism at home and in industry, contact with it very rarely leads to infection. [68] Saccharomyces cerevisiae was found in the skin, oral cavity, oropharinx, duodenal mucosa, digestive tract, and vagina of healthy humans [69] (one review found it to be reported for 6% of samples from human intestine [70] ). Some specialists consider S. cerevisiae to be a part of the normal microbiota of the gastrointestinal tract, the respiratory tract, and the vagina of humans, [71] while others believe that the species cannot be called a true commensal because it originates in food. [70] [72] Presence of S. cerevisiae in the human digestive system may be rather transient [72] for example, experiments show that in the case of oral administration to healthy individuals it is eliminated from the intestine within 5 days after the end of administration. [70] [68]

Under certain circumstances, such as degraded immunity, Saccharomyces cerevisiae can cause infection in humans. [68] [67] Studies show that it causes 0.45-1.06% of the cases of yeast-induced vaginitis. In some cases, women suffering from S. cerevisiae-induced vaginal infection were intimate partners of bakers, and the strain was found to be the same that their partners used for baking. As of 1999, no cases of S. cerevisiae-induced vaginitis in women, who worked in bakeries themselves, were reported in scientific literature. Some cases were linked by researchers to the use of the yeast in home baking. [67] Cases of infection of oral cavity and pharynx caused by S. cerevisiae are also known. [67]

Invasive and systemic infections Edit

Occasionally Saccharomyces cerevisiae causes invasive infections (i. e. gets into the bloodstream or other normally sterile body fluid or into a deep site tissue, such as lungs, liver or spleen) that can go systemic (involve multiple organs). Such conditions are life-threatening. [67] [72] More than 30% cases of S. cerevisiae invasive infections lead to death even if treated. [72] S. cerevisiae invasive infections, however, are much rarer than invasive infections caused by Candida albicans [67] [73] even in patients weakened by cancer. [73] S. cerevisiae causes 1% to 3.6% nosocomial cases of fungemia. [72] A comprehensive review of S. cerevisiae invasive infection cases found all patients to have at least one predisposing condition. [72]

Saccharomyces cerevisiae may enter the bloodstream or get to other deep sites of the body by translocation from oral or enteral mucosa or through contamination of intravascular catheters (e. g. central venous catheters). [71] Intravascular catheters, antibiotic therapy and compromised immunity are major predisposing factors for S. cerevisiae invasive infection. [72]

A number of cases of fungemia were caused by intentional ingestion of living S. cerevisiae cultures for dietary or therapeutic reasons, including use of Saccharomyces boulardii (a strain of S. cerevisiae which is used as a probiotic for treatment of certain forms of diarrhea). [67] [72] Saccharomices boulardii causes about 40% cases of invasive แซคคาโรไมซิส infections [72] and is more likely (in comparison to other S. cerevisiae strains) to cause invasive infection in humans without general problems with immunity, [72] though such adverse effect is very rare relative to Saccharomices boulardii therapeutic administration. [74]

S. boulardii may contaminate intravascular catheters through hands of medical personnel involved in administering probiotic preparations of S. boulardii to patients. [72]

Systemic infection usually occurs in patients who have their immunity compromised due to severe illness (HIV/AIDS, leukemia, other forms of cancer) or certain medical procedures (bone marrow transplantation, abdominal surgery). [67]

A case was reported when a nodule was surgically excised from a lung of a man employed in baking business, and examination of the tissue revealed presence of Saccharomyces cerevisiae. Inhalation of dry baking yeast powder is supposed to be the source of infection in this case. [75] [72]

Virulence of different strains Edit

Not all strains of Saccharomyces cerevisiae are equally virulent towards humans. Most environmental strains are not capable of growing at temperatures above 35 °C (i. e. at temperatures of living body of humans and other mammalian). Virulent strains, however, are capable of growing at least above 37 °C and often up to 39 °C (rarely up to 42 °C). [69] Some industrial strains are also capable of growing above 37 °C. [67] European Food Safety Authority (as of 2017) requires that all S. cerevisiae strains capable of growth above 37 °C that are added to the food or feed chain in viable form must, as to be qualified presumably safe, show no resistance to antimycotic drugs used for treatment of yeast infections. [76]

The ability to grow at elevated temperatures is an important factor for strain's virulence but not the sole one. [69]


Meet the Microbes

0.2 μm, which is sufficient to resolve individual yeast cells and provide rough infomation about their intracellular organization. (More detailed information about subcellular structure requires an electron microscope.) Compound light microscopes use a system of lenses to gather and focus light passing through a specimen and to project the image on the viewer’s retina. The specimens used for light microscopy are usually stained to increase their contrast prior to observations. Today, a large number of specialized reagents and protocols for staining cells have been described, and investigators select stains to suit the purposes of their individual experiments.

In this lab, you will learn how to adjust the light microscope using a slide containing a stained human blood smear. The blood cells were stained with hematoxylin and eosin (H&E). With H&E staining, it is possible to observe large organelles, such as the cell nucleus, which stains a dark purple. You will also use a simple iodine solution to stain living yeast and bacterial cells. The iodine stains glycogen particles, thereby increasing the contrast of the cultures.

Our labs are equipped with Leica DM500 light microscopes. Light from an LED source at the base of the microscope enters a condenser that focuses the light that will reach the specimen on the microscope stage. Users are able to control the amount of light reaching the specimen by opening or closing an iris diaphragm on the condenser. The microscope has four, interchangeable objective lenses, with magnifications of 4X, 10X, 40X and 100X. Ocular lenses in the eyepieces magnify specimens an additional 10-fold, producing final magnifications of 40X, 100X, 400X and 1000X. The lenses on the DM500 are parfocal, meaning that specimens remain reasonably well-focused when the lenses are changed. When working with the microscope, always begin with the lowest power objective, which is easiest to focus, and work your way up to the higher power objectives.

Two very different yeast

S. cerevisiae และ น. crassa are both members of the phylum Ascomycota, a group comprised of

190,000 species of eukaryotes (Dunlap et al., 2550). As members of this phylum, N.crassa และ S. cerevisiae can be propagated in both haploid and diploid forms. In response to stress, the haploid strains of opposite mating types are induced to mate and undergo meiosis, a process which yields 4 spores in a structure called an Ascus, from which the phylum derives its name. Although the fellow Ascomycota have similarities, the two species use dramatically different methods and structures of reproduction. As we will not be performing any crosses in this lab, we will only focus on asexual reproduction.

Cell cycle control of S. cerevisiae
The principal size checkpoint in S. cerevisiae occurs at theG1/S boundary, with buds beginning to
form in S phase (as seen above). Complete division to daughter cell occurs in M phase.

Befitting to its name, S. cerevisiae reproduces by budding, an asexual and asymetric division. A simple and straightforward lifecycle occurs when buds begin to form as cells enter S phase. The size of the bud, which will become the daughter cell, continues to grow until the cells divide in M phase. When the cell divides, the daughter cell is still smaller than the mother cell. The daughter cell will need to grow a bit before it enters another round of cell division. In this lab, we’ll look at S. cerevisiae cells under the microscope. These yeast cultures will be in “log (short for logarithmic) phase,” when cells are dividing exponentially. The cultures are not synchronized, however, and will contain cells at all points in the cell cycle. Some subcellular compartments should be noticeable when you view the yeast at 1000X magnification.

ในทางตรงกันข้าม, Neurospora crassa, is a filamentous yeast, also commonly known as a red bread mold. น. crassa is haploid for most of its life cycle, reproducing asexually through a sporulation process called macroconidiation, and only entering a sexual phase when stressed. In the asexual phase, macroconidiation produces non-motile spores called conidia, which act as units of dispersal. Most conidia are macroconidia, with contain multiple haploid nuclei, but some are microconidia containing a single nucleus (Griffiths & McCluskey, 2004). Conidia bud off at the tips of specialized aerial hyphae. When conidia fall on a suitable substrate, the spores germinate, forming a new hyphae. A single hypha contains many branches, resulting in a fuzzy appearance that we often associate with mold. As there are no walls separating the nuclei, this branched hypha is actually a single cell with many haploid nuclei (Griffiths & McCluskey, 2004). Networks of hyphae form fungal mats known as mycelium. As you may see, growth of น. crassa will quickly take over an agar plate, stretching from the surface of the media to the bottom of the lid. In order to examine hyphae under a microscope, we will use samples from solid media rather than a liquid culture.

Asexual cycle of N. crassa
Conidia (spores) are budded off aerial hyphae for dispersion. Upon suitable substrates, conidia germinates into new hyphae, consisting of branching threads and
presenting the “fuzzy” phenotype of this red bread mold.

Escherichia coli is a small prokaryotic cell

In this course, we will be using the proteobacterium, อี. โคไล, to propagate copies of MET genes on plasmids, which are small circles of DNA that replicate in the อี. โคไล ไซโตพลาสซึม Unlike the อี. โคไล strains that you hear about in food-borne outbreaks, our lab strain has been engineered for use in molecular biology labs and is unable to colonize the human intestinal tract. อี. โคไล are particularly useful to molecular biologists because they rapidly grow to very high densities in laboratory culture media, reaching densities of 1 10 billion cells per mL. แม้ว่า อี. โคไล are 10-100 times smaller than yeast cells, their sheer numbers and their distinct motion renders them visible with the light microscope.

To observe อี. โคไล with any detail, you will need to use the 100X lens, which is also known as an oil immersion lens. This is the longest, most powerful and most expensive lens on the microscope, requiring extra care when using it. As the name implies, the 100X lens is immersed in a drop of oil on the slide. Immersion oil has the same refractive index as glass, so it prevents light from bending as it enters the lens. The oil should be removed immediately from the 100X lens after use. Oil should ไม่เคย touch the 4X, 10X or 40X lenses, which are destroyed by the oil.


Alcoholic fermentation

COFALEC members are producing
specific yeast dedicated
to the Alcohol industry,
such as beer, cider, spirits and wine.

Cofalec is a consultant member

ของ the international Association
Oennoppia
, which aims to promote
the oenological products.

Wine and yeast

Without yeast there is no wine

Chaptal and Pasteur discoveries

Chaptal and Pasteur made a direct contribution to the noble qualities that are today undisputed in winemaking and oenology, by revolutionizing wine hygiene.

The discovery of microorganisms and in particular the exact nature of alcoholic fermentation (a key stage in winemaking) and the role of yeast that transforms sugar into alcohol have given winemakers the means they require to put an end to incertitude, and to help overcome nature’s inadequacies.

A key stage in wine making

Without yeast there is no wine! They ensure grape fermentation: the fundamental stage of vinification that transforms the sugar from the grapes into alcohol.

During alcoholic fermentation yeast transform

the sugar from the grapes into alcohol.

What is the role of yeast in wine making?

The role of yeasts in alcoholic fermentation was revealed by Pasteur’s work on wines from the Jura. These microscopic fungi nturally transform sugar from

the grapes into alcohol, and are naturally present on grapes.

Saccharomyces cerevisae, the species of yeast used by winemakers, is present on the grape berry along with

a multitude of other microorganisms.

Besides its direct action on transforming the sugar present in grapes into alcohol, yaests also contribute towards revealing aromas, the precursors of which are naturally present in grapes. They cannot artificially create aromas known as «varietal», o.e. typical of

Once the role of yeasts was discovered, oenologists immediately began to select the most suitable yeasts for revealing the aromas present in the grapes, and to prevent the action of other yeasts that could impede vinification or have a detrimental effect on the wine.

Following on from Pasteur, oenologists have developped tools that have improved knowledge concerning beneficial yeast strains present on the grape and enable them to be isolated. As for detrimental strains, such as Brettanomyces, also known as «contamination yeasts», the oenologist now has the capacity to block them. The function of revealing varietal aromas is essential in yeast. It releases enzymes into the fermenting wine that render aromatic conpounds that were blocked by the grape molecules valotile - and thus odorous.

The challenge faced by oenology was to select

the yeasts most able to ensure this revelation of aromas present in the grape varieties and conditionned by the terroir effect.

Case study: the example of Sauvignon

Sauvignon is known to be a particularly aromatic grape variety. It is present extensively in French, American, South African, Australian and New Zaeland vineyards.

It encompasses a number of aromas: citrus, exotic fruit, cherry or boxwood bud aromas. It is the analysis of sauvignon must during the 1990’s and the identification of a yeast strain that has particular affinity with sauvignon that paved the way for yeast stains that reveal varietal aromas. When applied to other grape varieties, a sauvignon yeast will not reveal thair aromas, much less reveal aromas that are not found in sauvignon. In a sauvignon grape variety, the sauvignon yeast will only reveal the aromas that are there. i.e. those that the grape variety is capable of producing on

Today, the majority of wines throughout the world are vinified with yeasts selected by oenologists. It should also be noted that the use of oenological products in vinification, and more particularly yeasts and bacteria, has allowed wines to maintain a certain degree of substainability in trems of taste across different vintages.

Oenology taday has been able to identify a multitude of yeasts in order to respond to the diversity of local lands and to ensure better control of this tool. For that matter, it should be noted that yeast can produce so called «fermentative» aromas in variable quantities depending on the strains and particular fermentation conditions. These aromas, identified with amyl notes of certain types of wines (“fruit drop” or “banana” for example) can be sought after or on the contrary, avoided. This choice can be guided thanks to the natural diversity of yeast strains.

Increasingly detailed knowledge of the role played by yeasts and bacteria in vinification constitutes a fundamental line of work as the oenologist is now in a position to use them to contribute towards wine hygiene and to reduce sulphite* addition.

*Sulphites play a key role in the control of fermentation and storage of wine in limiting the development of undesirable microorganisms.

Oenology, a savoir-faire dedicated to wine, powered by Oenoppia (Oenological Products and Practices International Association).

Without yeast there is no beer

Two types of brewer's yeasts

There are two main types of brewer’s yeast: the bottom-fermenting yeast, Saccharomyces uvarum (lager fermentation) and the top-fermenting yeast, Saccharomyces cerevisiae (ale fermentation).

Their action is identical: they absorb the sugars present in the fermentation tank (melibiose for lager fermentation, fructose for ale fermentation) to turn them into alcohol.

Their first difference appears in the following step of the process. After fermentation, yeasts will either settle down to the bottom of the tank (bottom fermentation) or up to the surface (top fermentation).

On the other hand, these two types of yeast are evolving in different environments: lager fermentation yeasts are active at temperatures lower than usual (7-15 ° C) while ale fermentation yeasts cannot grow at temperatures below 15-20 ° C.

Their last difference remains in their gustative characteristics. Lager fermentation beers have a lower rate in alcohol but a higher one in CO2. Therefore, they develop an aroma with overtones of sulphur and they are recognizable by their more pronounced hop taste. Ale fermentation beers have a higher rate in alcohol and have more fruity, estery and malty aromas.

Probiotics are live microbial feed supplements which beneficially affect the host by improving its intestinal microbial balance.

Yeasts as probiotics are feed additives for stabilising the microbial communities of the digestive tract in monogastric animals and ruminants and regulate the ruminal pH and limit acidosis risks. The most common yeast species used in the feed industry is Saccharomyces cerevisiae. Some of these strains optimize the growth potential of monogastric animal.


Unit 3 Test AP Biology

A. Organisms contain enzymes that lower the activation energies of specific chemical reactions.
Organisms contain enzymes that lower the activation energies of specific chemical reactions.

B. An ecosystem is formed by the interaction of a community of organisms with their surrounding environment.
An ecosystem is formed by the interaction of a community of organisms with their surrounding environment.

C. Photosynthetic organisms use the organic molecules produced during photosynthesis for growth and repair.
Photosynthetic organisms use the organic molecules produced during photosynthesis for growth and repair.

A. The uncoupling protein in this tissue increases the production of ATP and causes more body heat to be produced to warm the animal.

B. The uncoupling protein in this tissue reduces the proton gradient across the membrane and thus produces heat to warm the animal without ATP production.

C. The uncoupling protein in this tissue causes an increase in the proton gradient, which causes more ATP to be produced that helps to warm the animal.

A. Evidence that some of the earliest eukaryotes used oxygen to produce ATP by cellular respiration

B. Evidence that the earliest plants produced oxygen as a by-product of photosynthesis

C. Evidence that some of the earliest organisms carried out photosynthesis without producing oxygen

Yeast cells produce protein kinases, which are enzymes that catalyze the transfer of phosphate groups from ATP to protein substrates.

A. Yeast cells produce protein kinases, which are enzymes that catalyze the transfer of phosphate groups from ATP to protein substrates.

B. Yeast cells produce DNA polymerases, which are enzymes that catalyze the conversion of free nucleotides into strands of DNA.


Systems biology of yeast: enabling technology for development of cell factories for production of advanced biofuels

Transportation fuels will gradually shift from oil based fuels towards alternative fuel resources like biofuels. Current bioethanol and biodiesel can, however, not cover the increasing demand for biofuels and there is therefore a need for advanced biofuels with superior fuel properties. Novel cell factories will provide a production platform for advanced biofuels. However, deep cellular understanding is required for improvement of current biofuel cell factories. Fast screening and analysis (-omics) methods and metabolome-wide mathematical models are promising techniques. An integrated systems approach of these techniques drives diversity and quantity of several new biofuel compounds. This review will cover the recent technological developments that support improvement of the advanced biofuels 1-butanol, biodiesels and jetfuels.

ไฮไลท์

► Increasing demand for production of advanced biofuels. ► Cell factories producing biofuels can be constructed through metabolic engineering. ► Systems biology is an enabling technology for metabolic engineering. ► Diesel and jet fuels can be produced by microorganisms.


The understanding of small molecule mechanism of action through target identification is now essential to improve drug efficiency and prevent side effects. In this context, chemical biology and in particular chemical proteomics have developed and various methods have emerged.

Chemical Yeast Three-Hybrid (CY3H) is a compound profiling technique derived from the Yeast Two-Hybrid (Y2H) technology 1 .

An optimized technology for drug target identification

In this adapted version, the small molecule of interest or drug is used as a bait to screen protein libraries prepared from any tissue, cell type or organism. The drug-protein interactions are detected thanks to the reconstitution of an active transcription factor from DNA Binding Domain (DBD) and Activation Domain (AD) moieties.

Three components are used:

  • A "Tagget Drug" (Tag &ndash Linker &ndash Drug)
  • A hybrid protein containing a DBD fused to a protein binding the tag (PBT)
  • A hybrid protein containing a transcriptional AD fused to the "target" protein fragment from the library.

Different linkers and tags can be chosen. The linker generally consists in a polymer of Poly-Ethylene Glycol (PEGn). The Tag is a molecule attached to the linker which binds to the chosen ABD. The main Tag/PBT combinations are: Methotrexate (MTX) / Dihydrofolate Reductase (DHFR) Trimethoprim (TMP) / DHFR, Biotin / Streptavidin Dexamethasone (DEX) /Glucocorticoïd Receptor (GR) and O6-benzylguanine derivatives (BG) / SNAP-Tag.

The "Tagged Drug" is tested for its interaction with protein targets by screening a library in yeast. When a "Drug-Target" interaction takes place, the "Tagged Drug" bridges the gap between the DNA Binding Domain and the Activation Domain thanks to the Tag-PBT interaction. This enables the expression of a reporter gene. The most popular are HIS3 (allowing yeast growth on a selective medium lacking histidine) and LacZ (to screen yeast in a colorimetric assay). Positive clones are then analyzed by sequencing, to identify the protein partners.

Several successfull applications of the chemical yeast three-hybrid technique in drug profiling projects were published in the past few years 2,3,4 .

Compared to others techniques for drug target identification like global proteomics, activity-based methods or affinity purification coupled with mass spectrometry technologies 5,6 , the chemical yeast three-hybrid offers a sensitive และ cost-effective mean to test the direct interaction between a small molecule and its targeted proteins. Protein fragments are prepared from the desired cell types, tissues or entire organisms as cDNA libraries, transformed in yeast. This makes the method unbiased thanks to the proteome-wide screening of the given cell line or tissue. In addition, all kind of proteins targets are identified, not only enzymes.

Another advantage is that no protein purification is required because of the positive selection of the yeast clones (only the clones containing a protein target of the molecule are growing on the selective medium).

No link to solid supports of the small molecule is necessary and the small molecule interacts with its targets in a cellular context.

Accelerate your drug profiling project

นี้ compound profiling method allows to decipher drug mechanism of action, thanks to target deconvolution further to a phenotypic screening. This facilitates hit to lead optimization and candidate selection.

Also, the identification of off-targets provides new avenues to anticipate drug side-effects and evaluate safety. As a consequence, chemical yeast-three hybrid helps pharmaceutical and biotech companies to obtain market authorization for new drugs. Finally, it is a powerful technique to support drug repositioning of approved drugs in new therapeutic areas.

Hybrigenics has developed its own Yeast Chemical-Hybrid screening process that benefits from all the optimizations and improvements of its Y2H technology. ของคุณ drug profiling project will benefit from our expertise of 15 years with yeast two-hybrid screens and our scientific assistance.

Of note, this includes exhaustive library screening process "ULTImate" lowering considerably the false negative rate and the use of a modified yeast strain that avoid drug efflux.

Learn more on our ULTImate YChemH service สำหรับ drug target identification, drug profiling และ target deconvolution.

1. Licitra, E.J. and Liu, J.O. A three-hybrid system for detecting small ligand&ndashprotein receptor interactions (1996) PNAS, 93, 12817&ndash12821

2. Becker, F. et al. A Three-Hybrid Approach to Scanning the Proteome for Targets of Small Molecule Kinase Inhibitors (2004), Chemistry & Biology, 11, 211-223

3. Chidley, C. et al. A yeast-based screen reveals that sulfasalazine inhibits tetrahydrobiopterin biosynthesis (2011), Nature Chemical Biology, 7, 375-383

4. Shepard, A.R. และคณะ Identification of PDE6D as a Molecular Target of Anecortave Acetate via a Methotrexate-Anchored Yeast Three-Hybrid Screen (2013), ACS Chemical Biology, 8, 549-558. Hybrigenics acquired Dualsystems Biotech yeast activities in July 2013.

5. Das, R.K. และคณะ Target Identification: A Challenging Step in Forward Chemical Genetics (2011), Interdisciplinary Bio Central, 3:3, 1-18

6. Lee, J. and Bogyo, M. Target deconvolution techniques in modern phenotypic profiling (2013) Current Opinion in Chemical Biology, 17, 118&ndash126


ดูวิดีโอ: วชาชววทยา - ออรแกเนลลทเกยวของกบการควบคมและการสงเคราะหโปรตน (สิงหาคม 2022).