Saccharomyces cerevisiae, joka tunnetaan leivontahiiva, on yksi monista malli organismien tutkittu laboratorioissa ympäri maailman. Koska se on genomi on jo sekvensoitu, sen genetiikka ovat helposti manipuloitavissa, ja se on helppo säilyttää laboratoriossa, tämä laji hiiva on ollut korvaamaton voimavara ymmärtämään perustavanlaatuinen solujen prosesseja, kuten solun jakautumisen ja solukuoleman. Tämä video antaa sinulle yleiskuvan tämän mallin organismin ja sen laaja valikoima sovelluksia biologisten ja biolääketieteen tutkimukseen.,
– Hiiva kuuluu verkkotunnuksen Eukaryota, joka koostuu organismien kanssa kalvo-sidottu ytimet, kutsutaan eukaryooteissa. Yhdessä sieniä ja muotit, S. cerevisiae kuuluu Valtakunnan Sienet, koska läsnäolo solun seinä on tehty kitiini, polysakkaridi polymeeri, joka on todettu paitsi Sieniä, mutta myös exoskeletons hyönteisiä ja äyriäisiä.
mielenkiintoista on, että monilla hiivasta löytyvillä proteiineilla on samanlaisia sekvenssejä muiden eukaryoottien proteiinien kanssa., Nämä proteiinit ovat usein homologisia, ja niiden samankaltaisia sekvenssit osoittavat, että eliöillä on yhteinen esi-isä. Tutkimalla tietyn proteiinin toimintaa hiivassa tutkijat saavat käsityksen proteiinin toiminnasta korkeammilla eukaryooteilla, kuten meillä, ihmisillä.
luonnossa S. cerevisiae esiintyy lämpimissä, kosteissa ympäristöissä, joiden sokerilähde on lähellä. Yksi sen suosikki hengailla paikkoja on viinitarha, jossa se asuu rypäleen iho.
S., cerevisiae on pyöreä soikeat munanmuotoinen muoto ja on tyypillisesti 5-10 mikrometriä halkaisijaltaan, kun visualisoidaan käyttämällä kirkas kenttä mikroskoopilla.
Kun eniten eukaryoottisesta soluja jakaa kautta mitoosin ja cytokinesis, on yhtä suuri segregaation geneettinen materiaali ja sytoplasmassa vuonna tytär soluja. Toisaalta S. cerevisiae läpäisee solunjakautumisen orastavaksi kutsutun prosessin kautta.
Tämä muoto suvuton lisääntyminen liittyy muodostumista hiljattain syntetisoitu bud äiti solu, joka kasvaa koko koko solusyklin ajan, kunnes cytokinesis., Tyypillisestä eukaryoottisesta solunjakautumisesta poiketen nämä kaksi solua eivät ole mitoosin jälkeen samankokoisia.
nyt kun olemme oppineet hieman S. cerevisiaesta organismina, keskustellaan siitä, mikä tekee siitä hyvän mallijärjestelmän tutkimukselle.
ensin hiivasolut kasvavat nopeasti ja jakautuvat noin 90 minuutin välein. Toiseksi, ne ovat helppo kasvaa, ja tarvitsee vain yksinkertainen tekniikka ja instrumentointi leviämistä. Kolmas, on ensimmäinen aitotumallisilla organismi on sen koko genomi sekvensoitiin, S. cerevisiae on kaikki sen geenisekvenssien julkisesti saatavilla hiivan genomin tietokantaan.,
hiivan geneettinen manipulointi on myös äärimmäisen käytännöllistä. Useimmat S. cerevisiae-vektorit, DNA-sekvenssin kantajat, ovat sukkulavektoreita. Sukkulavektorit ovat yleensä plasmideja, jotka voivat lisääntyä kahdella eri lajilla, kuten sekä E. coli-että S. cerevisiae-bakteereilla. Tämän avulla molekyyli kloonaus suoritetaan E. coli, sanoa sisällyttää geenin vihreä fluoresoiva proteiini meduusoja osaksi kuljetus vektori, joka voi olla käyttöön hiiva, jotta ne hehkua.,
hiiva integroiva plasmidi on eräänlainen sukkula vektori, joka mahdollistaa sisällyttäminen vierasta DNA: ta osaksi hiivan genomia kautta prosessi nimeltä homologinen rekombinaatio. Homologinen rekombinaatio on vaihto-DNA: n välillä vastaavia tai samankaltaisia sekvenssejä, että tulokset geneettinen crossover välillä vektori ja isännän genomista DNA: ta. Tämä voi aiheuttaa geenin tyrmäyksen tai yhden geenin vaihtamisen toisen kanssa. Lisäksi, koska homologinen rekombinaatio johtaa integroituminen isännän genomiin, geneettinen muutos jatkuu sen jälkeen, kun hiiva solu jakautuu.,
nyt kun tiedät, mikä tekee hiivasta niin kätevän tutkittavaksi, niin katsotaan, miksi nämä pienet kipittäjät ovat olleet niin tärkeitä tieteellisesti. Kauan, kauan sitten, 6.vuosituhannella eKr., hiiva osallistui rypäleiden käymiseen viinin valmistamiseksi. Hiivalla oli myöhemmin rooli leivän paistamisessa muinaisessa Egyptissä.
– Se oli vasta 1856, että Luis Pasteur tunnistettu S. cerevisiae avain viinin ja leivän leivontaan mikrobi., Hän on luokiteltu hiivaa fakultatiivinen anaerobi, joka, ilman happea, kytkimet käyminen, prosessi, joka mahdollistaa hiivan aineenvaihdunta sokereita ja tuottaa alkoholia sivutuotteena. Tässä prosessissa, pyruvaatti, joka on valmistettu glykolyysin, on vähennetty acetylaldehyde, joka on sitten, kiitos muuntaminen NADH että NAD+, vähentää etanoli, joissa ainesosa-viini.
Hyppy eteenpäin 20-luvulla, löytö proteiineja, jotka säätelevät solusyklin löytyi hiivaa, jonka Hartwell ja Sairaanhoitaja.,
solusykli on solutapahtumien sarja, johon kuuluu ydin-DNA: n asianmukainen replikaatio ja Segregaatio ennen solun jakautumista. Tunnistaminen proteiinia pyöräily kyp-ja sykliini riippuvainen kinaasi, sekä muuttaa niiden suhteellinen runsaus kautta interphase ja mitoosia, ehdotti, että nämä proteiinit ovat keskeisiä sääntelyviranomaisten solujen jakautumista., Hyvin säilynyt luonto näiden proteiinien tekee niiden tutkimus hiiva arvokasta ymmärrystä rooli sykliini riippuvaisten kinaasien vuonna monisoluisten organismien, kuten säätelyhäiriö solun sykli, joka voi johtaa hallitsematon solujen jakautumista, tai syöpä.
Etenee 15 vuotta myöhemmin, Blackburn, Greider, ja Szostak tehty läpimurto tutkimuksissa ymmärtämään telomeerit sekä löytö telomerases. Telomeerit ovat kromosomissa toistuvia DNA-sekvenssejä, jotka estävät genomien DNA: ta rappeutumasta., Lisäksi nämä toistuvat sekvenssit suoritetaan telomerases 3′ reunustavat loppuun kromosomi, ja komplementaation nukleotidien jälkeen DNA-polymeraasi kehityksestä jäljessä strand. Telomeereilla on vaikutuksia ikääntymiseen, sillä nämä DNA-segmentit lyhenevät koko eliön eliniän ajan.
vielä tuoreemmin, vuonna 1992 Ohsumi kollegoineen löysi autofagiaa sääteleviä geenejä, eräänlaista solujen kierrätystä. Ravinnekuoleman aikana autofagosomi nielaisee korvattavia organelleja., Se autophagosome sitten sulakkeen kanssa lysosome, jotta voidaan edelleen hajottaa organellar proteiineja, aminohappoja välttämätöntä tehdä uusia proteiineja. Autophagy on mukana tärkeitä solujen mekanismeja, jotka suojaavat vastaan hyökkääviä taudinaiheuttajia ja kasvaimen kasvua.
hiivan tutkimiseen on monenlaisia sovelluksia. Hiivan avulla voidaan esimerkiksi tutkia mitofagiaa eli autofagosomien vaurioittamien mitokondrioiden poistoa. Tällä prosessilla on vaikutuksia muun muassa Alzheimerin ja Parkinsonin tauteihin., Videolla autofagiaa indusoidaan hiivasoluissa lisäämällä typen nälkäväliainetta. Seuraavaksi solut valmistetaan fluoresenssimikroskopiaan, jotta mitofagiaa voidaan tarkkailla typen nälkiintyneissä soluissa.
S. cerevisiae käytetään ilmaisemaan ja puhdistaa suuria määriä proteiineja, esimerkiksi kystinen fibroosi läpäisevä johtokyky sääntelyn proteiinia. Videolla CFTR-plasmidia kuljettavia hiivasoluja kasvatetaan suurissa viljelmissä. Seuraavaksi solujen sentrifugointi suoritetaan mikrosomien erottamiseksi., Mikrosomeilla ovat artifactual alusten muodostettu endoplasmakalvosto, kun solut ovat häiriintyneet. Eristäminen ja puhdistus CFTR alkaen mikrosomeilla avulla tutkijat voivat selvittää proteiinin rakenne käyttämällä menetelmiä, kuten x-ray crystallography.
hiivaa voidaan käyttää myös mallijärjestelmänä ihmisen DNA: n korjausproteiinien geenitutkimuksissa. Nämä proteiinit havaitsevat ja korjaavat vaurioituneen DNA: n estääkseen viallista genomia kantavien solujen, kuten syöpäsolujen, leviämisen., Täällä näet kirjoittajat pinnoitus hiivasolut muuntuneen DNA korjaus proteiini, WRN, selektiivisten medialevyt. Solun morfologia mutantteja WRN voidaan visualisoida käyttämällä fluoresenssi mikroskopia, ja havaitseminen proteiinia cell lysate suoritetaan ajamalla proteiinia geeli ja Western Blot-analyysi.
olet juuri katsonut joven johdannon S. cereviaeen. Tässä videossa tarkastelimme: S. cerevisiae: n historia, solu-ja molekyylibiologia sekä biolääketieteelliset Sovellukset. Toivomme, että pidit videostamme ja kannustamme sinua jakamaan sen Budin kanssa.