Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae

El rent de cervesa (Saccharomyces cerevisiae) Meyen ex E.C.Hansen, de Saccharo sucre, myces fonc i cerevisiae cervesa és un fonc unicelular, un tipo de rent utilisat industrialmente en la fabricació de pa, cervesa i vi. El genoma de saccharomyces cerevisiae va ser el primer d'entre els eucariota en ser secuenciado. En el seu cicle de vida alternen dos formes, una haploide i una atra diploide. Abdós formes es reproduïxen de forma asexual per gemació. En condicions molt determinades la forma diploide és capaç de reproduir-se sexualment. En estos casos es produïx la meiosis en la cèlula formant-se un asca que conté quatre ascosporas haploides.

S. cerevisiae és un dels models més adequats per a l'estudi de problemes biològics. És un sistema eucariota, en una complexitat solament llaugerament superior a la de la bactèria pero que compartix en ella moltes de les seues ventages tècniques. Ademés del seu ràpit creiximent, la dispersió de les cèlules i la facilitat en que es repliquen cultius i aïllen mutantes, destaca per un senzill i versàtil sistema de transformació d'ADN. Per un atre costat, l'absència de patogenicidad permet la seua manipulació en les mínimes precaucions.

S. cerevisiae és un sistema genètic que, a diferència de la majoria dels atres microorganismes, presenta dos fases biològiques estables: haploide i diploide. La fase haploide permet generar, aïllar i caracterisar mutantes en molta facilitat, mentres que en la diploide es poden realisar estudis de complementación. Un rent haploide conté 16 cromosomes que varien en tamany de 200 a 2200 kilobases (kb).

Una ventaja adicional d'este microorganisme consistix que es coneix la seqüència completa del seu genoma i es manté en constant revisió. Això ha permés la manipulació genètica dels casi 6600 gens que codifica el genoma de rent, l'us extensiu de micromatrices de ADN per a investigar el transcriptoma i estudis a escala genómica de, entre molts atres aspectes, l'expressió gènica, localisació de proteïnes i l'organisació funcional del genoma i el proteoma.

La maquinària molecular de molts processos celulars es troba conservada tant en rent com en plantes i en mamífers. Açò s'ilustra en el fet de que rutinariamente s'han introduït gens d'eucariota superiors en rent per a l'anàlisis sistemàtic de la seua funció.

Per estes raons, S. cerevisiae s'ha convertit en una important ferramenta a gran escala d'anàlisis de genómica funcional, proporcionant un punt de partida per a l'anàlisis d'organismes eucariota més complexos. En ser un organisme unicelular en una taxa de creiximent ràpida, el rent es pot utilisar per als estudis de cèlules que resultarien molt complicats o costosos en organismes multicelulares.

Utilitat

Les utilitats industrials més importants d'este rent són la producció de cervesa, pa, va vindre i kumis, gràcies a la seua capacitat de generar diòxit de carbono i etanol durant el procés de fermentació. Bàsicament este procés es porta a terme quan este rent es troba en un mig molt ric en sucres (com la D-glucosa). En condicions d'escassea de nutrients, el rent utilisa atres rutes metabòliques que li permeten obtindre un major rendiment energètic, i per tant no realisa la fermentació.

Des del punt de vista científic, este microorganisme s'ha amprat com a model simple de la cèlula eucariota. Açò es deu a una série de ventages com la seua facilitat de cultive i la seua velocitat de divisió celular (aproximadament dos hores).

Nutrició de S. cerevisiae

Statue of Saccharomyces cerevisiae (Hustopeči, Czech Republic)

Les fonts de carbono utilisades pels rent varien des dels carbohidrats fins als aminoàcits. Ademés, la capacitat d'utilisar certs tipos de sucres ha segut tradicionalment amprada per a la caracterisació de les distintes races que esta espècie presenta. Entre els sucres que pot utilisar estan monosacàrits com la glucosa, fructosa, i manosa, entre uns atres. També són capaços d'utilisar disacárido com la maltosa i la sacarosa i trisacáridos com la rafinosa. Un dels sucres que no pot metabolizar és la lactosa, utilisant-se este sucre per a distinguir esta espècie de Kluyveromyces lactis . També és capaç d'utilisar atres fonts de carbono distintes a carbohidrats i aminoàcits. Entre les més destacades es troba la capacitat d'utilisar tant etanol com glicerol. Per norma general, els rent mantenen dos tipos de metabolisme molt ben diferenciats. Per una part, en condicions en les que existixen altes concentracions de glucosa, fructosa o maltosa, la tendència és a realisar una fermentació alcohòlica d'estos, és dir, es realisa la glucólisis i posteriorment es forma etanol. Una volta que estos sucres escassegen, es produïx la respiració del etanol, via cicle de Krebs. Evolutivamente açò és un procés que, a priori, no és ventajós per ser energèticament desfavorable per a la reproducció de l'organisme, ya que s'obté molta menys energia en el primer procés que en el segon. No obstant, la gran majoria dels organismes són molt sensibles a l'etanol, per lo que s'ha entés com un procés de competència per substrat. Els rent, ademés de necessitar una font de carbono, necessiten tant fonts de nitrogen —com podrien ser l'amoni, l'urea o distints tipos d'aminoàcits— com a fonts de fòsfor. Ademés, són necessàries vitamines com la Biotina, també cridada Vitamina H, i distints elements traça..