模式生物:酿酒酵母
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发布时间：2022-11-11 05:34
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时间：2024-11-23 03:06
酵母属于真核生物域（和蘑菇、霉菌一样，酿酒酵母同属真菌门，它们都具有由几丁质构成的细胞壁。几丁质是一种多糖，不仅见于真菌，也存在于昆虫和甲壳类的外骨骼）
自然界中，酿酒酵母生活在温暖、湿润、糖分高的环境中。
在显微镜下观察酵母细胞，通常呈圆形或椭圆形，直径5-10um，大多数的真核生物采用有丝*和减数*，使得等量的遗传物质和细胞质分配到子细胞中。
但是酿酒酵母采用出芽生殖的方式进行细胞*。这种无性生殖的过程包括：先在母细胞上生成一个新芽，新芽在整个细胞周期中不停长大，直到发生胞质*。不同于典型的真核生物细胞*，酿酒酵母的有丝*产生两个大小不同的子细胞。
许多来自酵母的蛋白质与其他真核生物中的蛋白质有相似的序列，这些蛋白质通常是同源的，它们相似的序列说明这些生物具有共同的祖先。
应用举例：通过研究一个已知的酵母蛋白质的功能，研究人员可以了解到该蛋白质在高等真核生物，如人类中的作用。
酵母质粒载体是基因表达载体的一种，既可以在大肠杆菌中、又可以在酵母系统中进行复制与扩增，所以也称为穿梭载体。
它分为整合载体和自我复制载体两类。
酵母整合新质粒是穿梭载体的一种，它可通过同源重组，将外缘DNA插入到酵母基因组当中（同源重组指的是通过置换两段相同或相似序列之间的DNA，将载体和宿主基因组DNA的遗传信息进行交换），通过这种方式进行基因敲除或基因置换。
此外，由于同源重组将外源DNA整合到宿主基因组所造成的遗传变化，在酵母细胞*后仍然会被保留。
酵母用于葡萄发酵，生产葡萄酒
在古埃及，酵母被用来制作面包
巴斯德发现酵母是酒类酿造和面包制备过程中的关键微生物
Hartwell 和 Nurse在酵母中发现了*细胞周期的蛋白
细胞周期是一系列的细胞事件，包括细胞*前和DNA的正确复制和分离。细胞周期蛋白和细胞周期蛋白依赖性激酶的发现，以及它们在细胞间期和有丝*期相对含量的变化，表明这些蛋白是细胞*的关键*因子。
这些蛋白的高度保守性，使得在酵母中对他们的研究非常有价值，可帮助我们了解细胞周期蛋白依赖性激酶在多细胞生物中的作用，如细胞周期的失调会导致细胞*不受控制，甚至癌症。
blackburn, Greider和Szostak，对端粒的研究取得了突破性进展，并发现了端粒酶。
端粒是位于染色体末端的重复DNA序列，可以防止基因组DNA被降解。这些重复性序列由端粒酶添加在染色体3'末端，然后DNA聚合酶将后随链的核苷酸补平。端粒与衰老有关，因为这些DN*段，在生物生命周期中会逐渐变短。
Ohsumi 和他的团队，又有了重要发现：*并称为自噬的细胞能源再利用过程的基因。
当营养缺乏时，可被消耗的细胞器被自噬体吞噬。自噬体与溶酶体结合，将细胞器蛋白进一步降解成氨基酸，用于合成新的蛋白，自噬在一些重要的细胞机制，如防止入侵的病菌和肿瘤生长。
早老性痴呆症；帕金森病的治疗：酵母可以用于研究线粒体自噬，一种通过自噬体清除受损线粒体的过程，该机制关联以上疾病治疗
通过碳源饥饿培养基诱导酵母细胞自噬，荧光显微镜下观察线粒体自噬情况
酿酒酵母用来纯化和表达大量蛋白，如CFTR囊性纤维化跨膜传导调节蛋白。携带CFTR质粒的酵母细胞通过大量培养，离心细胞，分离微粒体。微粒体是细胞被匀浆破碎时，内质网膜结构破裂后重新封闭形成的囊泡。从微粒体中分离并纯化CFTR蛋白。使得科学家通过X射线晶体衍化的方法，对该蛋白结构进行分析。
酵母也可作为模式系统，研究人体DNA修复蛋白，这些蛋白可检测并修复损伤DNA，从而阻止携带有缺陷基因组的细胞，如肿瘤细胞的增殖
转化了DNA修复蛋白（WRN）的酵母细胞，涂在选择性培养基上，含WRN突变的细胞形态可通过荧光显微镜观察；通过跑蛋白胶和蛋白免疫印迹法，可检测细胞提取液中WRN蛋白。
