Karakteristik Saccharomyces cerevisiae, morfologi dan siklus hidup



itu Saccharomyces cerevisiae atau ragi bir adalah sejenis jamur uniseluler yang dimiliki oleh tepi Ascomicota, untuk kelas Hemiascomicete dan urutan ordo Saccharomicetales. Hal ini ditandai dengan penyebaran habitat yang luas, seperti daun, bunga, tanah dan air. Namanya berarti jamur gula bir, karena digunakan selama produksi minuman populer ini.

Ragi ini telah digunakan selama lebih dari satu abad dalam memanggang dan menyeduh, tetapi itu terjadi pada awal abad ke-20 ketika para ilmuwan memperhatikannya, mengubahnya menjadi model penelitian..

Mikroorganisme ini telah banyak digunakan di berbagai industri; Saat ini merupakan jamur yang banyak digunakan dalam bioteknologi, untuk produksi insulin, antibodi, albumin, di antara zat-zat lain yang menarik bagi kemanusiaan.

Sebagai model studi, ragi ini telah menjelaskan mekanisme molekuler yang terjadi selama siklus sel dalam sel eukariotik..

Indeks

  • 1 Karakteristik biologis
  • 2 Morfologi
  • 3 Siklus hidup
  • 4 Penggunaan
    • 4.1 Kue dan roti
    • 4.2 Suplemen makanan
    • 4.3 Pembuatan minuman
    • 4.4 Bioteknologi
  • 5 Referensi

Karakteristik biologis

Saccharomyces cerevisiae adalah mikroba eukariotik uniseluler, globular, hijau kekuningan. Ini chemoorganotrophic, karena membutuhkan senyawa organik sebagai sumber energi dan tidak memerlukan sinar matahari untuk tumbuh. Ragi ini mampu menggunakan gula yang berbeda, dengan glukosa menjadi sumber karbon yang disukai.

S. cerevisiae adalah anaerob fakultatif, karena mampu tumbuh dalam kondisi kekurangan oksigen. Selama kondisi lingkungan ini, glukosa diubah menjadi zat antara yang berbeda seperti etanol, CO2 dan gliserol.

Yang terakhir dikenal sebagai fermentasi alkohol. Selama proses ini, pertumbuhan ragi tidak efisien, namun, itu adalah media yang banyak digunakan oleh industri untuk memfermentasi gula yang ada dalam biji-bijian yang berbeda seperti gandum, gandum dan jagung..

Genom S. cerevisiae telah sepenuhnya diurutkan, menjadi organisme eukariotik pertama yang dicapai. Genom disusun menjadi haploid dengan 16 kromosom. Sekitar 5.800 gen dimaksudkan untuk sintesis protein.

Genom S. cerevisiae sangat kompak, tidak seperti eukariota lainnya, karena 72% diwakili oleh gen. Dalam kelompok ini, sekitar 708 telah diidentifikasi berpartisipasi dalam metabolisme, melakukan sekitar 1035 reaksi.

Morfologi

S. cerevisiae adalah organisme bersel tunggal kecil yang terkait erat dengan sel-sel hewan dan tumbuhan. Membran sel memisahkan komponen seluler dari lingkungan luar, sedangkan membran nuklir melindungi bahan keturunan.

Seperti pada organisme eukariotik lainnya, membran mitokondria terlibat dalam pembentukan energi, sedangkan retikulum endoplasma (ER) dan peralatan Golgi terlibat dalam sintesis modifikasi lipid dan protein..

Vakuola dan peroksisom mengandung jalur metabolisme yang terkait dengan fungsi pencernaan. Sementara itu, jaringan perancah kompleks bertindak sebagai pendukung seluler dan memungkinkan pergerakan sel, sehingga melakukan fungsi sitoskeleton.

Filamen aktin dan miosin dari sitoskeleton bekerja melalui penggunaan energi dan memungkinkan urutan kutub sel selama pembelahan sel.

Pembelahan sel mengarah pada pembelahan sel yang asimetris, menghasilkan sel induk yang lebih besar daripada sel anak. Ini sangat umum di ragi dan merupakan proses yang didefinisikan sebagai pemula.

S. cerevisiae memiliki dinding sel chitin, memberikan ragi bentuk sel yang mencirikannya. Dinding ini mencegah kerusakan osmotik karena memberikan tekanan turgor, menyediakan mikroorganisme ini dengan plastisitas tertentu di bawah kondisi lingkungan yang berbahaya. Dinding sel dan membran dihubungkan oleh ruang periplasmik.

Siklus hidup

Siklus hidup S. cerevisiae mirip dengan kebanyakan sel somatik. Mungkin ada sel haploid dan diploid. Ukuran sel sel haploid dan diploid bervariasi sesuai dengan fase pertumbuhan dan regangan dalam regangan.

Selama pertumbuhan eksponensial, kultur sel haploid bereproduksi lebih cepat daripada sel diploid. Sel-sel haploid memiliki tunas yang muncul berdekatan dengan yang sebelumnya, sedangkan dalam sel diploid mereka muncul di kutub yang berlawanan..

Pertumbuhan vegetatif terjadi oleh tunas, di mana sel anak mulai sebagai wabah sel induk, diikuti oleh divisi nuklir, pembentukan dinding sel dan akhirnya pemisahan sel.

Setiap sel induk dapat membentuk sekitar 20-30 tunas, sehingga usianya dapat ditentukan oleh jumlah bekas luka di dinding sel.

Sel diploid yang tumbuh tanpa nitrogen dan tanpa sumber karbon mengalami proses meiosis, menghasilkan empat spora (ascas). Spora ini memiliki ketahanan tinggi dan dapat berkecambah dalam medium yang kaya.

Spora dapat berupa perkawinan kelompok a, α atau keduanya, ini analog dengan seks pada organisme yang lebih tinggi. Kedua kelompok sel menghasilkan zat mirip feromon yang menghambat pembelahan sel sel lainnya.

Ketika kedua kelompok seluler ini ditemukan, masing-masing membentuk semacam tonjolan yang ketika menyatukan terjadi, akhirnya, kontak antar sel yang menghasilkan sel diploid akhirnya.

Penggunaan

Kue dan roti

S. cerevisiae adalah ragi yang paling banyak digunakan oleh manusia. Salah satu kegunaan utama adalah untuk membuat roti dan membuat roti, karena selama proses fermentasi, adonan gandum dilunakkan dan diperluas..

Suplemen makanan

Di sisi lain, ragi ini telah digunakan sebagai suplemen gizi, karena sekitar 50% dari berat keringnya terdiri dari protein, ia juga kaya akan vitamin B, niasin dan asam folat..

Manufaktur minuman

Ragi ini terlibat dalam produksi berbagai minuman. Industri pembuatan bir menggunakannya secara luas. Melalui fermentasi gula yang membentuk biji gandum, bir dapat diproduksi, minuman populer di seluruh dunia.

Dengan cara yang sama, S. cerevisiae dapat memfermentasi gula yang ada dalam anggur, menghasilkan hingga 18% etanol per volume anggur.

Bioteknologi

Di sisi lain, dari sudut pandang bioteknologi, S. cerevisiae, telah menjadi model studi dan penggunaan, karena merupakan organisme yang mudah dibudidayakan, tumbuh dengan cepat dan genomnya telah diurutkan..

Penggunaan ragi ini oleh industri bioteknologi, berubah dari produksi insulin menjadi produksi antibodi dan protein lain yang digunakan oleh obat-obatan..

Saat ini, industri farmasi telah menggunakan mikroorganisme ini dalam produksi berbagai vitamin, itulah sebabnya pabrik bioteknologi telah menggusur pabrik petrokimia dalam produksi senyawa kimia..

Referensi

  1. Harwell, L.H., (1974). Siklus sel Saccharomyces cerevisiae. Ulasan bakteriologis, 38 (2), hlm. 164-198.
  2. Karithia, H., Vilaprinyo, E., Sorribas, A., Alves, R., (2011). PLoS SATU, 6 (2): e16015. doi.org.
  3. Kovačević, M., (2015). Karakteristik morfologis dan fisiologis ragi Saccharomyces cerevisiae berbeda dalam rentang hidup. Tesis Master dalam Biokimia. Fakultas Farmasi dan Biokimia, Universitas Zagreb. Zagreb-Kroasia.
  4. Otero, J. M., Cimini, D., Patil, K.R., Poulsen, S.G., Olsson, L., Nielsen, J. (2013). Sistem Industri Biologi Saccharomyces cerevisiae Memungkinkan Pabrik Sel Succinic Acid Novel. PLoS ONE, 8 (1), e54144. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0054144
  5. Saito, T., Ohtani, M., Sawai, H., Sano, F., Saka, A., Watanabe, D., Yukawa, M., Ohya, Y., Morishita, S., (2004). Database morfologi Saccharomyces cerevisiae. Res Asam Nukleat, 32, hal. 319-322. DOI: 10.1093 / nar / gkh113
  6. Shneiter, R., (2004). Genetika, biologi sel dan ragi sel. Universitas Fribourg Suisse, hlm. 5-18.