www.wikidata.uk-ua.nina.az

Schizosaccharomyces pombe під скануючим електронним мікроскопомБіологічна класифікаціяДомен Еукаріоти Eukaryota Царство

Schizosaccharomyces pombe

Schizosaccharomyces pombe — вид дріжджів, що розмножуються симетричним (бінарним) поділом, широко використовується як модельний організм.

Опис Редагувати

Schizosaccharomyces pombe — одноклітинний еукаріот, паличкоподібної форми. За розміром має приблизно від 2 до 3 мікрон в діаметрі і від 7 до 14 мікрон в довжину. S. pombe зазвичай зустрічається при спиртному бродіння цукру в субтропічних регіонах.

Організм був знайдений та описаний в 1893 році, коли група Лабораторії Асоціації пивоварів в Німеччині досліджувала осад від виготовлення просяного пива, імпортованого із Східної Африки, що мало сумнівний кислий смак. П. Лінднер був першим, хто описав Schizosaccharomyces pombe. За назву він вибрав слово «пиво» мовою суахілі, pombe. Цей організм був ідентифікований як дріжджі, і став відомим як дріжджі, що діляться, тому що це він відтворюється за допомогою симетричного поділу на відміну від брунькування у більшості інших дріжджів, зокрема пивних дріжджів Saccharomyces cerevisiae. Назва Schizosaccharomyces, від лат. Schizo- — «інший», «різний», вже використовувалося для опису інших видів, що діляться симетрично.

Використання як модельного організму Редагувати

Дослідження цього організму, включаючи секвенування генома, були важливими через те, що S. pombe — простий одноклітинний організм, який, проте, розділяє багато спільних рис з клітинами складніших еукаріотів. Дослідники ідентифікували багато генів S. pombe, пов'язаних з хворобами людини, зокрема кістозний фіброз, спадкову глухоту і діабет. Найбільша група генів, пов'язана із хворобами людини — 23 гена, залучені в утворення раку. Ці гени беруть участь в ремонті ДНК і регуляції клітинниго циклу — всі ці процеси впливають на підтримку стабільності генома. Ці відкриття дуже важливі, тому що дозволяють дослідникам більше дізнатися про еволюцію як одноклітинних, так багатоклітинних еукаріотичних організмів.

На підтвердження важливості досліджень цього організму свідчить той факт, що Пол Нерс, отримав в 2001 році Нобелівську премію або фізіології і медицини (разом із Лі Гартвеллом і Тімом Гантом) за дослідження регулювання клітинного циклу та відкриття циклін-залежних кіназ, працюючи саме з S. pombe.

Геном Редагувати

S. pombe був шостим еукаріотичним організмом, чий геном був повністю секвенований. S. pombe має дуже малий і компактний для еукаріотів геном, що містить 13,8 мін. пар основ, 4824 гени, та розділений на 3 хромосоми: I (5,7 Mbp), II (4,6 Mbp) і III (3,5 Mpb). Це найменше число кодуючих білки генів серед усіх відомих еукаріотів. Всі 3 хромосоми — лінійні, але кругові хромосоми спостерігаються в деяких мутантах. Це відбувається, якщо S. pombe втрачає прості повтори на самих кінцях хромосом або субтеломені елементи, у цьому випадку хромосоми зливаються своїми кінцями, формуючі круглі хромосоми. Три центромери займають 35, 65 і 110 kbp відповідно на кожній хромосомі, залишаючи 12,5 унікальної послідовності.

4730 інтронів розподілені серед 43 % генів, максимум 15 інтронів в межах єдиного гена, 614 мають два або більше інтронів. Дослідження інтронів S. pombe важливі для розуміння їх виникнення та розповсюдження. Велике число інтронів забезпечує можливості для альтернативного сплайсінга, що дає кілька варіантів тих же самих білків, що важливо як у регуляторних шляхах, так і забезпечує збільшення кількості типів білків у клітині.

Відома цінність S. pombe для дослідження функцій генів, пов'язаних з хворобами людини. Гени цього організму кодують білки, що виробляють продукти схожі до 289 відомих білків, мутації або вилучення яких приводять до хвороб людини. 172 білків S. pombe мають схожість цими білками людини. Серед них 23 гени залучені у виникнення раку. Інші — залучені в хвороби обміну речовин (12 генів), неврологічі (13 генів), серцеві хвороби (1 ген) і хвороби нирок (1 ген).

Структура клітини та метаболізм Редагувати

S. pombe — хемоорганотроф, тобто використовує органічні сполуки як джерело енергії і не вимагає світла для росту. Ці організми — факультативні аероби, тобто можуть рости як за аеробними, так і за анаеробними умовами, крім того, фони проявляють бродіння за аеробними умовами за наявністю додаткового цукру. Спиртова гідрогеназа (ADH) каталізує редукування ацетальдегіду до етанолу на останньому кроці спиртного бродіння. Ця реакція пов'язана з окисленням NADH і забезпечує NAD+ для окислення гліцеральдегід-3-фосфата в процесі глуколізу. Тому, виробництво етанолу важливе для підтримання окислювально-відновлювального балансу в цитоплазмі.

S. pombe є природним ауксотрофом інозитолу. Інозитол важливий для росту всіх клітин еукаріотів, тому що він використовується для синтезу важливих мембранних фосфоліпідів, фсіногліпіду і глікозилфосфатиділінозитолу. Ці речовини грають важливу роль в шляхах передічі сигналів. Вважається, що S. pombe як ауксотроф інозитолу, тому що його природне оточення зазвичай містить велику кількість фітієвої кислоти, яка може використовуватися як джерело інозитолу за певними умовами.

Екологія Редагувати

S. pombe знаходять переважно в алкогольних напоях, і таким чином він не крає важливою ролі у природі. Проте, це — один з видів, що грають важливу роль в бродінні чайного гриба (Kombucha). Чайний гриб — це традиційний метод бродіння підсолоджуваного чаю, що залучає симбіоз дріжджів і оцтовокислих бактерій. Вивчення екології дріжджів в бродінні чайного грибу показує, що S. pombe легко вступає в симбіоз з іншими видами дріжджів (наприклад B. bruxellensis, C. stellata, T. delbrueckii і Z. bailii). S. pombe і інші дріжджі перероблюють цукор в чай на етанол, а етанол потім окисляють оцтовокислі бактерії, виробляючи оцтову кислоту. S. pombe важливий у суспільстві через його здатність терпіти високі концентрації цукру. Ізольовані S. pombe, T. delbrueckki і Z. bailii витримують концентрацію клюкози до 60 % і зазвичай використовуються в бродінні солодких і шампанських вин. Із течінням бродіння, види з низькою кислотною толерантністю поступово відмирають, S. pombe, з помірною толерантністю до кислих умов, через 10 день. Загалом, осмотолерантний S. pombe та інші починають бродіння чайного гриба, але процес закінчується іншими, толерантноми до кислоти видами.

Примітки Редагувати

  1. Eijkman, C. Microbiological Aspects of Arrack Production in Batavia.. Centralblatt für Bakteriologie und Parasitenkunde, 1894. Band 16. p. 97-103. оригіналу за 10 серпня 2007. Процитовано 31 серпня 2007. 
  2. ↑ Lindner, V. Schizosaccharomyces Pombe n. sp., ein neuer Gährungserreger.. Wochenschrift für Brauerei. 1893. Volume 10. p. 1298-1300. оригіналу за 9 серпня 2007. Процитовано 31 серпня 2007. 
  3. ↑ Wood, V. et al. (2002). . Nature 415: 871–880. Архів оригіналу за 7 лютого 2008. Процитовано 31 серпня 2007. 
  4. Benjamin Yang. Three scientists who discovered key elements in cell cycle regulation won Nobel Prize in Medicine. Discovery Medicine, Vol. 1, No. 2, p2, 2001 [ 6 серпня 2017 у Wayback Machine.](англ.)
  5. Zhou, J., Qi, H., Schulz et al. (2002). . Molecular Biology of the Cell 13: 2180–2191. Архів оригіналу за 27 вересня 2007. Процитовано 31 серпня 2007. 
  6. Sakurai, M., Tohda, H., Kumagai, H., and Giga-Hama, Y. (2004). A distinct type of alcohol dehydrogenase, adh4+, complements ethanol fermentation in an adh1-deficient strain of Schizosaccharomyces pombe. FEMS Yeast Research 4 (6): 649–654. [недоступне посилання з червня 2019]
  7. Teoh, A.L., Heard, G., Cox, J. (2004). Yeast ecology of Kombucha fermentation. International Journal of Food Microbiology 95 (2): 119–126. 

Посилання Редагувати

MicrobeWiki: Schizosaccharomyces pombe [ 21 листопада 2011 у Wayback Machine.]

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Schizosaccharomyces pombeSchizosaccharomyces pombe pid skanuyuchim elektronnim mikroskopomBiologichna klasifikaciyaDomen Eukarioti Eukaryota Carstvo Gribi Fungi Pidcarstvo Vishi gribi Dikarya Viddil Askomiceti Ascomycota Pidviddil TaphrinomycotinaKlas SchizosaccharomycetesPoryadok SchizosaccharomycetalesRodina SchizosaccharomycetaceaeRid SchizosaccharomycesVid S pombeBinomialna nazvaSchizosaccharomyces pombeLindner 1893PosilannyaVikishovishe Schizosaccharomyces pombeVikividi Schizosaccharomyces pombeEOL 187820NCBI 4896MB 212377IF 212377Schizosaccharomyces pombe vid drizhdzhiv sho rozmnozhuyutsya simetrichnim binarnim podilom shiroko vikoristovuyetsya yak modelnij organizm Zmist 1 Opis 2 Vikoristannya yak modelnogo organizmu 3 Genom 4 Struktura klitini ta metabolizm 5 Ekologiya 6 Primitki 7 PosilannyaOpis RedaguvatiSchizosaccharomyces pombe odnoklitinnij eukariot palichkopodibnoyi formi Za rozmirom maye priblizno vid 2 do 3 mikron v diametri i vid 7 do 14 mikron v dovzhinu S pombe zazvichaj zustrichayetsya pri spirtnomu brodinnya cukru v subtropichnih regionah 1 Organizm buv znajdenij ta opisanij v 1893 roci koli grupa Laboratoriyi Asociaciyi pivovariv v Nimechchini doslidzhuvala osad vid vigotovlennya prosyanogo piva importovanogo iz Shidnoyi Afriki sho malo sumnivnij kislij smak 2 P Lindner buv pershim hto opisav Schizosaccharomyces pombe Za nazvu vin vibrav slovo pivo movoyu suahili pombe Cej organizm buv identifikovanij yak drizhdzhi i stav vidomim yak drizhdzhi sho dilyatsya tomu sho ce vin vidtvoryuyetsya za dopomogoyu simetrichnogo podilu na vidminu vid brunkuvannya u bilshosti inshih drizhdzhiv zokrema pivnih drizhdzhiv Saccharomyces cerevisiae Nazva Schizosaccharomyces vid lat Schizo inshij riznij vzhe vikoristovuvalosya dlya opisu inshih vidiv sho dilyatsya simetrichno 2 Vikoristannya yak modelnogo organizmu RedaguvatiDoslidzhennya cogo organizmu vklyuchayuchi sekvenuvannya genoma buli vazhlivimi cherez te sho S pombe prostij odnoklitinnij organizm yakij prote rozdilyaye bagato spilnih ris z klitinami skladnishih eukariotiv 3 Doslidniki identifikuvali bagato geniv S pombe pov yazanih z hvorobami lyudini zokrema kistoznij fibroz spadkovu gluhotu i diabet 3 Najbilsha grupa geniv pov yazana iz hvorobami lyudini 23 gena zalucheni v utvorennya raku Ci geni berut uchast v remonti DNK i regulyaciyi klitinnigo ciklu vsi ci procesi vplivayut na pidtrimku stabilnosti genoma 3 Ci vidkrittya duzhe vazhlivi tomu sho dozvolyayut doslidnikam bilshe diznatisya pro evolyuciyu yak odnoklitinnih tak bagatoklitinnih eukariotichnih organizmiv Na pidtverdzhennya vazhlivosti doslidzhen cogo organizmu svidchit toj fakt sho Pol Ners otrimav v 2001 roci Nobelivsku premiyu abo fiziologiyi i medicini razom iz Li Gartvellom i Timom Gantom za doslidzhennya regulyuvannya klitinnogo ciklu ta vidkrittya ciklin zalezhnih kinaz pracyuyuchi same z S pombe 4 Genom RedaguvatiS pombe buv shostim eukariotichnim organizmom chij genom buv povnistyu sekvenovanij S pombe maye duzhe malij i kompaktnij dlya eukariotiv genom sho mistit 13 8 min par osnov 4824 geni ta rozdilenij na 3 hromosomi I 5 7 Mbp II 4 6 Mbp i III 3 5 Mpb Ce najmenshe chislo koduyuchih bilki geniv sered usih vidomih eukariotiv 3 Vsi 3 hromosomi linijni ale krugovi hromosomi sposterigayutsya v deyakih mutantah Ce vidbuvayetsya yaksho S pombe vtrachaye prosti povtori na samih kincyah hromosom abo subtelomeni elementi u comu vipadku hromosomi zlivayutsya svoyimi kincyami formuyuchi krugli hromosomi 5 Tri centromeri zajmayut 35 65 i 110 kbp vidpovidno na kozhnij hromosomi zalishayuchi 12 5 unikalnoyi poslidovnosti 3 4730 introniv rozpodileni sered 43 geniv maksimum 15 introniv v mezhah yedinogo gena 614 mayut dva abo bilshe introniv Doslidzhennya introniv S pombe vazhlivi dlya rozuminnya yih viniknennya ta rozpovsyudzhennya Velike chislo introniv zabezpechuye mozhlivosti dlya alternativnogo splajsinga sho daye kilka variantiv tih zhe samih bilkiv sho vazhlivo yak u regulyatornih shlyahah tak i zabezpechuye zbilshennya kilkosti tipiv bilkiv u klitini Vidoma cinnist S pombe dlya doslidzhennya funkcij geniv pov yazanih z hvorobami lyudini Geni cogo organizmu koduyut bilki sho viroblyayut produkti shozhi do 289 vidomih bilkiv mutaciyi abo viluchennya yakih privodyat do hvorob lyudini 3 172 bilkiv S pombe mayut shozhist cimi bilkami lyudini Sered nih 23 geni zalucheni u viniknennya raku Inshi zalucheni v hvorobi obminu rechovin 12 geniv nevrologichi 13 geniv sercevi hvorobi 1 gen i hvorobi nirok 1 gen 3 Struktura klitini ta metabolizm RedaguvatiS pombe hemoorganotrof tobto vikoristovuye organichni spoluki yak dzherelo energiyi i ne vimagaye svitla dlya rostu Ci organizmi fakultativni aerobi tobto mozhut rosti yak za aerobnimi tak i za anaerobnimi umovami krim togo foni proyavlyayut brodinnya za aerobnimi umovami za nayavnistyu dodatkovogo cukru 6 Spirtova gidrogenaza ADH katalizuye redukuvannya acetaldegidu do etanolu na ostannomu kroci spirtnogo brodinnya Cya reakciya pov yazana z okislennyam NADH i zabezpechuye NAD dlya okislennya gliceraldegid 3 fosfata v procesi glukolizu Tomu virobnictvo etanolu vazhlive dlya pidtrimannya okislyuvalno vidnovlyuvalnogo balansu v citoplazmi S pombe ye prirodnim auksotrofom inozitolu Inozitol vazhlivij dlya rostu vsih klitin eukariotiv tomu sho vin vikoristovuyetsya dlya sintezu vazhlivih membrannih fosfolipidiv fsinoglipidu i glikozilfosfatidilinozitolu Ci rechovini grayut vazhlivu rol v shlyahah peredichi signaliv Vvazhayetsya sho S pombe yak auksotrof inozitolu tomu sho jogo prirodne otochennya zazvichaj mistit veliku kilkist fitiyevoyi kisloti yaka mozhe vikoristovuvatisya yak dzherelo inozitolu za pevnimi umovami Ekologiya RedaguvatiS pombe znahodyat perevazhno v alkogolnih napoyah i takim chinom vin ne kraye vazhlivoyu roli u prirodi Prote ce odin z vidiv sho grayut vazhlivu rol v brodinni chajnogo griba Kombucha Chajnij grib ce tradicijnij metod brodinnya pidsolodzhuvanogo chayu sho zaluchaye simbioz drizhdzhiv i octovokislih bakterij Vivchennya ekologiyi drizhdzhiv v brodinni chajnogo gribu pokazuye sho S pombe legko vstupaye v simbioz z inshimi vidami drizhdzhiv napriklad B bruxellensis C stellata T delbrueckii i Z bailii S pombe i inshi drizhdzhi pereroblyuyut cukor v chaj na etanol a etanol potim okislyayut octovokisli bakteriyi viroblyayuchi octovu kislotu S pombe vazhlivij u suspilstvi cherez jogo zdatnist terpiti visoki koncentraciyi cukru Izolovani S pombe T delbrueckki i Z bailii vitrimuyut koncentraciyu klyukozi do 60 i zazvichaj vikoristovuyutsya v brodinni solodkih i shampanskih vin Iz techinnyam brodinnya vidi z nizkoyu kislotnoyu tolerantnistyu postupovo vidmirayut S pombe z pomirnoyu tolerantnistyu do kislih umov cherez 10 den Zagalom osmotolerantnij S pombe ta inshi pochinayut brodinnya chajnogo griba ale proces zakinchuyetsya inshimi tolerantnomi do kisloti vidami 7 Primitki Redaguvati Eijkman C Microbiological Aspects of Arrack Production in Batavia Centralblatt fur Bakteriologie und Parasitenkunde 1894 Band 16 p 97 103 Arhiv originalu za 10 serpnya 2007 Procitovano 31 serpnya 2007 a b Lindner V Schizosaccharomyces Pombe n sp ein neuer Gahrungserreger Wochenschrift fur Brauerei 1893 Volume 10 p 1298 1300 Arhiv originalu za 9 serpnya 2007 Procitovano 31 serpnya 2007 a b v g d e zh Wood V et al 2002 The genome sequence of Schizosaccharomyces pombe Nature 415 871 880 Arhiv originalu za 7 lyutogo 2008 Procitovano 31 serpnya 2007 Benjamin Yang Three scientists who discovered key elements in cell cycle regulation won Nobel Prize in Medicine Discovery Medicine Vol 1 No 2 p2 2001 Arhivovano 6 serpnya 2017 u Wayback Machine angl Zhou J Qi H Schulz et al 2002 Schizosaccharomyces pombe pfh1 Encodes an Essential 5 to 3 DNA Helicase That Is a Member of the PIF1 Subfamily of DNA Helicases Molecular Biology of the Cell 13 2180 2191 Arhiv originalu za 27 veresnya 2007 Procitovano 31 serpnya 2007 Sakurai M Tohda H Kumagai H and Giga Hama Y 2004 A distinct type of alcohol dehydrogenase adh4 complements ethanol fermentation in an adh1 deficient strain of Schizosaccharomyces pombe FEMS Yeast Research 4 6 649 654 nedostupne posilannya z chervnya 2019 Teoh A L Heard G Cox J 2004 Yeast ecology of Kombucha fermentation International Journal of Food Microbiology 95 2 119 126 Posilannya RedaguvatiMicrobeWiki Schizosaccharomyces pombe Arhivovano 21 listopada 2011 u Wayback Machine Osnovni modelni organizmi v geneticiFag lyambda Kishkova palichka Hlamidomonada Tetrahymena Drizhdzhi Pivni drizhdzhi Schizosaccharomyces pombe Neurospora Kukurudza Arabidopsis C elegans Drozofila Danio rerio Pacyuk sirij Misha hatnya Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Schizosaccharomyces pombe amp oldid 39256281