Saccharomyces cerevisiae: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Tidak ada ringkasan suntingan |
kTidak ada ringkasan suntingan |
||
(17 revisi perantara oleh 8 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
{{Merge from|Saccharomyces sp|date=Februari 2022}}
{{rapikan|date=2011}}
{{Taxobox
Baris 14 ⟶ 15:
| binomial_authority = [[Franz Meyen|Meyen]] ''ex'' [[Emil Christian Hansen|E.C. Hansen]]
}}
'''''Saccharomyces cerevisiae''''' merupakan spesies [[khamir]] (mikroorganisme jamur bersel tunggal). Spesies khamir ini berperan penting dalam pembuatan minuman anggur, kue, dan bir sejak zaman kuno. Spesies ini diyakini awalnya diisolasi dari kulit [[anggur]]. ''S. cerevisiae'' adalah salah satu organisme model eukariotik yang paling banyak dipelajari dalam [[biologi molekuler]] dan [[biologi sel]], layaknya ''[[Escherichia coli]]'' sebagai bakteri model. ''S. cerevisiae'' adalah mikroorganisme yang berperan pada berbagai jenis fermentasi yang umum. Sel ''S. cerevisiae'' berbentuk bulat hingga oval dengan diameter 5–10 μm. ''S. cerevisiae'' bereproduksi dengan [[Tunas (reproduksi)|tunas ''(budding)'']].<ref>{{Cite book|last=Feldmann, Horst (Cytologist)|date=2010|url=https://www.worldcat.org/oclc/489629727|title=Yeast : molecular and cell biology|location=Weinheim|publisher=Wiley-VCH|isbn=978-3-527-32609-9|oclc=489629727}}</ref>
Banyak [[protein]] penting dalam sistem biologis manusia ditemukan pertama kali pada [[ragi]] ketika dipelajari [[Homologi (biologi)|homolognya]]; protein tersebut antara lain protein-protein
== Etimologi ==
"Saccharomyces" berasal dari bahasa Yunani Latin yang berarti "jamur gula", ''saccharon'' (σάκχαρον) berarti "gula" dan ''myces'' (μύκης) berarti "[[jamur]]".<ref>{{Cite journal|date=2018-02-06|title=Charlton or Cherleton, Lewis (d 1369)|url=http://dx.doi.org/10.1093/odnb/9780192683120.013.5166|journal=Oxford Dictionary of National Biography|publisher=Oxford University Press}}</ref><ref>{{Cite journal|last=J.|first=J.|last2=Robert-Scott|last3=Liddell|first3=Henry George|last4=Jones|first4=Henry Stuart|date=1940|title=A Greek-English Lexicon|url=http://dx.doi.org/10.2307/4341055|journal=The Classical Weekly|volume=34|issue=8|pages=86|doi=10.2307/4341055|issn=1940-641X}}</ref> ''cerevisiae'' berasal dari bahasa Latin yang berarti "bir".<ref>{{Cite journal|date=2018-02-06|title=Charlton or Cherleton, Lewis (d 1369)|url=http://dx.doi.org/10.1093/odnb/9780192683120.013.5166|journal=Oxford Dictionary of National Biography|publisher=Oxford University Press}}</ref>
== Biologi ==
Baris 28 ⟶ 29:
Ratu tawon yang melewati musim dingin saat dewasa (''Vespa crabro'' dan ''Polistes'' spp.) dapat menampung sel ragi dari musim gugur ke musim semi dan mengirimkannya ke keturunannya. Usus ''Polistes dominula'' menampung galur ''S. cerevisiae'' serta hibrida ''S. cerevisiae'' × ''S. paradoxus''. Stefanini dkk. (2016) menunjukkan bahwa usus ''Polistes dominula'' mendukung perkawinan galur ''S. cerevisiae'', baik di antara spesies mereka sendiri maupun dengan sel ''S. paradoxus'' dengan memberikan kondisi lingkungan yang mendorong sporulasi sel dan perkecambahan spora.<ref>{{Cite journal|last=Stefanini|first=Irene|last2=Dapporto|first2=Leonardo|last3=Berná|first3=Luisa|last4=Polsinelli|first4=Mario|last5=Turillazzi|first5=Stefano|last6=Cavalieri|first6=Duccio|date=2016-01-19|title=Social wasps are aSaccharomycesmating nest|url=http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1516453113|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=113|issue=8|pages=2247–2251|doi=10.1073/pnas.1516453113|issn=0027-8424}}</ref>
Suhu optimal untuk pertumbuhan S. cerevisiae adalah 30-35
=== Siklus hidup ===
Dua bentuk sel ragi dapat bertahan hidup dan tumbuh: haploid dan diploid. Sel-sel haploid menjalani siklus hidup mitosis dan pertumbuhan yang sederhana, dan dalam kondisi stres yang tinggi, secara umum, akan mati. Ini merupakan bentuk kehidupan aseksual dari ragi. Sel-sel diploid (bentuk preferensial ragi) juga menjalani siklus hidup mitosis dan pertumbuhan yang sederhana. Tingkat kemajuan siklus sel mitosis sering berbeda secara substansial antara sel haploid dan diploid.<ref>{{Cite journal|last=Zörgö|first=Enikö|last2=Chwialkowska|first2=Karolina|last3=Gjuvsland|first3=Arne B.|last4=Garré|first4=Elena|last5=Sunnerhagen|first5=Per|last6=Liti|first6=Gianni|last7=Blomberg|first7=Anders|last8=Omholt|first8=Stig W.|last9=Warringer|first9=Jonas|date=2013-03-21|title=Ancient Evolutionary Trade-Offs between Yeast Ploidy States|url=http://dx.doi.org/10.1371/journal.pgen.1003388|journal=PLoS Genetics|volume=9|issue=3|pages=e1003388|doi=10.1371/journal.pgen.1003388|issn=1553-7404}}</ref> Dalam kondisi stres, sel diploid dapat mengalami sporulasi, memasuki meiosis dan menghasilkan empat spora haploid, yang selanjutnya dapat kawin. Ini merupakan bentuk kehidupan seksual dari jamur. Dalam kondisi optimal, sel ragi dapat menggandakan populasinya setiap 100 menit.<ref name="Herskowitz 1988 536–553">{{Cite journal|last=Herskowitz|first=I|date=1988|title=Life cycle of the budding yeast Saccharomyces cerevisiae.|url=http://dx.doi.org/10.1128/mmbr.52.4.536-553.1988|journal=Microbiological Reviews|volume=52|issue=4|pages=536–553|doi=10.1128/mmbr.52.4.536-553.1988|issn=0146-0749}}</ref> Namun, tingkat pertumbuhan sangat bervariasi tergantung dari galur maupun kondisi lingkungan.<ref>{{Cite journal|last=Warringer|first=Jonas|last2=Zörgö|first2=Enikö|last3=Cubillos|first3=Francisco A.|last4=Zia|first4=Amin|last5=Gjuvsland|first5=Arne|last6=Simpson|first6=Jared T.|last7=Forsmark|first7=Annabelle|last8=Durbin|first8=Richard|last9=Omholt|first9=Stig W.|date=2011-06-16|title=Trait Variation in Yeast Is Defined by Population History|url=http://dx.doi.org/10.1371/journal.pgen.1002111|journal=PLoS Genetics|volume=7|issue=6|pages=e1002111|doi=10.1371/journal.pgen.1002111|issn=1553-7404}}</ref> Umur replikatif rata-rata ragi adalah sekitar 26 pembelahan sel.<ref>{{Cite journal|last=Kaeberlein|first=M.|date=2005-11-18|title=Regulation of Yeast Replicative Life Span by TOR and Sch9 in Response to Nutrients|url=http://dx.doi.org/10.1126/science.1115535|journal=Science|volume=310|issue=5751|pages=1193–1196|doi=10.1126/science.1115535|issn=0036-8075}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Kaeberlein|first=Matt|date=2010-04|title=Erratum: Lessons on longevity from budding yeast|url=http://dx.doi.org/10.1038/nature09046|journal=Nature|volume=464|issue=7293|pages=1390–1390|doi=10.1038/nature09046|issn=0028-0836}}</ref>
Di alam liar, mutasi resesif yang merusak terakumulasi selama periode reproduksi aseksual, dan dikembalikan ke kondisi semula selama ''selfing'': pengembalian ini disebut "pembaruan genom" ''(genome renewal)''.<ref>{{Cite journal|last=Mortimer|first=Robert K.|last2=Romano|first2=Patrizia|last3=Suzzi|first3=Giovanna|last4=Polsinelli|first4=Mario|date=1994-12|title=Genome renewal: A new phenomenon revealed from a genetic study of 43 strains ofSaccharomyces cerevisiae derived from natural fermentation of grape musts|url=http://dx.doi.org/10.1002/yea.320101203|journal=Yeast|volume=10|issue=12|pages=1543–1552|doi=10.1002/yea.320101203|issn=0749-503X}}</ref>
Baris 38 ⟶ 39:
Semua strain ''S. cerevisiae'' dapat tumbuh secara aerob pada glukosa, maltosa, dan trehalosa dan sulit tumbuh pada laktosa dan selobiosa. Sedangkan pertumbuhan pada gula lain bervariasi. Galaktosa dan fruktosa terbukti menjadi dua gula fermentasi terbaik. Kemampuan ragi untuk menggunakan gula yang berbeda tergantung pada kondisi lingkungan apakah aerob atau anaerob. Beberapa galur tidak dapat tumbuh secara anaerob pada sukrosa dan trehalosa.
Semua galur dapat menggunakan amonia dan urea sebagai satu-satunya sumber nitrogen, tetapi tidak dapat menggunakan nitrat, karena tidak memiliki kemampuan untuk mereduksinya menjadi ion amonium. Mereka juga dapat menggunakan sebagian besar asam amino, peptida, dan basa nitrogen sebagai sumber nitrogen. Walaupun demikian, histidin, glisin, sistein, dan lisin, tidak mudah digunakan. ''S. cerevisiae'' tidak mengekresikan protease, sehingga protein ekstraseluler tidak dapat dimetabolisme.
Ragi juga memiliki kebutuhan akan fosfor, yang akan diasimilasi sebagai ion dihidrogen fosfat dan sulfur, yang nantinya dapat diasimilasi sebagai ion sulfat atau sebagai senyawa sulfur organik seperti asam amino metionin dan sistein. Beberapa logam, seperti magnesium, besi, kalsium, dan seng, juga dibutuhkan untuk pertumbuhan ragi yang baik.
Mengenai kebutuhan senyawa organik, kebanyakan galur ''S. cerevisiae'' membutuhkan biotin. Memang, uji pertumbuhan berbasis ''S. cerevisiae'' meletakkan dasar dalam proses isolasi, kristalisasi, dan penentuan struktur biotin. Kebanyakan galur juga membutuhkan pantothenate untuk pertumbuhan penuh. Secara umum, ''S. cerevisiae'' adalah prototrofik vitamin.
=== Perkawinan ===
Baris 82 ⟶ 83:
''S. cerevisiae'' telah berkembang sebagai organisme model karena nilainya baik pada sejumlah kriteria ini.
* Sebagai organisme bersel tunggal, ''S. cerevisiae'' berukuran kecil dan
* ''S. cerevisiae'' membelah dengan meiosis, memungkinkannya menjadi kandidat untuk penelitian genetika seksual.
* ''S. cerevisiae'' dapat ditransformasi dengan memungkinkan penambahan gen baru atau penghapusan melalui rekombinasi homolog. Lebih lanjut, kemampuan untuk menumbuhkan ''S. cerevisiae'' sebagai haploid menyederhanakan pembuatan galur gen ''knockout''.
Baris 95 ⟶ 96:
=== Meiosis, rekombinasi, dan perbaikan DNA ===
''S. cerevisiae'' berkembang biak dengan mitosis sebagai sel diploid ketika nutrisi melimpah. Namun, saat kekurangan nutrisi, sel-sel ini mengalami meiosis untuk membentuk spora haploid.<ref
Sebuah penelitian pada ''S. cerevisiae'' menunjukkan adanya fungsi adaptif meiosis dan rekombinasi. Mutasi yang rmerusak pada gen untuk rekombinasi meiosis dan mitosis pada ''S. cerevisiae'' menyebabkan peningkatan kepekaan terhadap radiasi atau bahan kimia yang merusak DNA. Misalnya, gen rad52 diperlukan untuk rekombinasi meiosis dan rekombinasi mitosis. Rad52 mutan mengalami peningkatan sensistivitas terhadap sinar-X, Methyl methanesulfonate dan agen DNA cross-linking 8-methoxypsoralen-plus-UVA, yang menunjukkan pengurangan rekombinasi meiosis. Temuan ini menunjukkan bahwa perbaikan rekombinasi selama meiosis dan mitosis diperlukan untuk memperbaiki kerusakan yang disebabkan oleh agen ini.
Ruderfer dkk. (2006)<ref>{{Cite journal|last=Ruderfer|first=Douglas M|last2=Pratt|first2=Stephen C|last3=Seidel|first3=Hannah S|last4=Kruglyak|first4=Leonid|date=2006-09|title=Population genomic analysis of outcrossing and recombination in yeast|url=http://www.nature.com/articles/ng1859|journal=Nature Genetics|language=en|volume=38|issue=9|pages=1077–1081|doi=10.1038/ng1859|issn=1061-4036}}</ref> menganalisis keturunan galur ''S. cerevisiae'' alami dan menyimpulkan bahwa persilangan terjadi hanya sekitar sekali setiap 50.000 pembelahan sel. Jadi,
=== Sekuensing genom ===
Baris 124 ⟶ 125:
|}
==== Contoh
* YBR134C (bisa disebut SUP45 encoding eRF1, faktor terminasi terjemahan) terletak di lengan kanan kromosom 2 merupakan ''open reading frame'' (ORF) ke-134 di lengan itu, ketika dihitung dari sentromer. Urutan pengkodean ada pada untai Crick dari DNA.
Baris 134 ⟶ 135:
Pada tahun 2010, model interaksi genetik yang paling komprehensif mulai dibangun, berisi "profil interaksi untuk ~ 75% dari semua gen dalam ragi bertunas ''(Budding yeast)''". Model ini dibuat dari 5,4 juta ''two-gene comparisons'' dengan melakukan ''gene knockout'' ganda untuk setiap kombinasi gen yang dipelajari. Pengaruh ''knockout'' ganda terhadap ''fitness'' sel dibandingkan dengan ''fitness'' yang diharapkan. ''Fitness'' yang diharapkan ditentukan dari jumlah hasil ''fitness'' ''knockout'' gen tunggal untuk setiap gen yang dibandingkan. Ketika ada perubahan ''fitness'' dari yang diharapkan, gen dianggap berinteraksi satu sama lain. Hal ini diuji dengan membandingkan hasil dengan apa yang diketahui sebelumnya. Misalnya, gen Par32, Ecm30, dan Ubp15 memiliki profil interaksi yang serupa dengan gen yang terlibat dalam ''Gap1-sorting module processes''. gen-gen ini ketika di-''knockout'' memiliki hasil yang konsisten, yakni terganggunya proses tersebut, yang menegaskan bahwa gen-gen tersebut adalah terlibat dalam ''Gap1-sorting module processes''.
Dari
=== Fungsi lain di bidang riset ===
Pendekatan yang dapat diterapkan di berbagai bidang ilmu biologi dan pengobatan telah dikembangkan oleh para ilmuwan menggunakan ragi.
=== Projek
Proyek Genom Ragi Sintetis internasional (Sc2.0 atau ''Saccharomyces cerevisiae'' versi 2.0) bertujuan untuk membangun genom ''S. cerevisiae'' secara sintetis yang sepenuhnya dirancang
=== Astrobiologi ===
Di antara mikroorganisme lainnya, sampel ''S. cerevisiae'' yang hidup termasuk dalam
== Fungsi komersial ==
=== Pembuatan bir ===
''Saccharomyces cerevisiae'' digunakan dalam pembuatan bir,
Pada Mei 2013, badan legislatif Oregon menjadikan ''S. cerevisiae'' sebagai mikroba resmi negara bagian
=== Pembuatan roti ===
''S. cerevisiae'' digunakan dalam
=== Ragi nutrisional ===
''Saccharomyces cerevisiae'' merupakan sumber utama ragi
=== Bidang
Karena tingginya biaya sistem silinder
== Penggunaan pada bidang medis ==
''Saccharomyces cerevisiae'' dapat digunakan sebagai probiotik pada manusia dan hewan. Terutama, strain ''[[Saccharomyces cerevisiae var. boulardii]]'' diproduksi
Beberapa studi klinis dan eksperimental menunjukkan bahwa ''Saccharomyces cerevisiae var. boulardii
== Potensi patogen bagi manusia ==
''Saccharomyces cerevisiae'' terbukti mampu menjadi patogen oportunistik pada manusia, meskipun virulensinya relatif rendah. Meskipun mikroorganisme ini digunakan secara luas di rumah dan di industri, kontak dengannya sangat jarang menyebabkan infeksi. ''Saccharomyces cerevisiae'' dapat ditemukan di kulit, rongga mulut, oropharinx, mukosa duodenum, saluran pencernaan, dan vagina manusia sehat (satu
Dalam keadaan tertentu, seperti kekebalan yang menurun, ''Saccharomyces cerevisiae'' dapat menyebabkan infeksi pada manusia. Studi menunjukkan bahwa
===
Kadang-kadang ''Saccharomyces cerevisiae'' menyebabkan infeksi invasif (mis. Masuk ke aliran darah atau cairan tubuh yang biasanya steril atau ke jaringan dalam, seperti paru-paru, hati atau limpa) yang dapat menjadi sistemik (melibatkan banyak organ). Kondisi seperti itu dapat mengancam jiwa. Lebih dari 30% kasus infeksi invasif ''S. cerevisiae'' menyebabkan kematian
''Saccharomyces cerevisiae'' dapat memasuki aliran darah atau sampai ke bagian tubuh lain yang dalam melalui translokasi dari mukosa mulut atau enteral atau melalui kontaminasi kateter intravaskuler (misalnya kateter vena sentral). Kateter intravaskular, terapi antibiotik, dan kekebalan yang terganggu adalah faktor predisposisi utama untuk infeksi invasif ''S. cerevisiae''.
Sejumlah kasus fungemia disebabkan oleh konsumsi kultur ''S. cerevisiae'' hidup yang disengaja untuk alasan diet atau terapi, termasuk penggunaan ''Saccharomyces boulardii'' (
''S. boulardii'' dapat mencemari kateter intravaskular melalui tangan tenaga medis yang terlibat dalam pemberian sediaan probiotik ''S. boulardii'' kepada pasien.
Infeksi sistemik biasanya terjadi pada pasien yang kekebalannya terganggu karena penyakit parah (HIV / AIDS, leukemia, bentuk kanker lainnya) atau prosedur medis tertentu (transplantasi sumsum tulang, operasi perut).
Sebuah kasus dilaporkan ketika sebuah nodul diangkat dari paru-paru seorang pria yang bekerja di bisnis kue, dan pemeriksaan jaringan mengungkapkan adanya ''Saccharomyces cerevisiae''. Menghirup bubuk ragi kering
=== Virulensi berbagai galur ===
Tidak semua strain ''Saccharomyces cerevisiae'' sama-sama mematikan bagi manusia. Kebanyakan
Kemampuan untuk tumbuh pada suhu tinggi merupakan faktor penting untuk virulensi
Ciri-ciri lain yang biasanya diyakini terkait dengan virulensi adalah: kemampuan untuk menghasilkan enzim tertentu seperti proteinase dan fosfolipase, pertumbuhan invasif (yaitu pertumbuhan dengan intrusi ke dalam media nutrisi), kemampuan untuk melekat pada sel mamalia, kemampuan untuk bertahan hidup di hadapan hidrogen peroksida (yang digunakan oleh makrofag untuk membunuh mikroorganisme asing di dalam tubuh) dan kemampuan lain yang memungkinkan ragi untuk melawan atau memengaruhi respons imun tubuh inang. Kemampuan untuk membentuk rantai sel bercabang, yang dikenal sebagai pseudohyphae juga kadang-kadang dikatakan terkait dengan virulensi, meskipun beberapa penelitian menunjukkan bahwa sifat ini mungkin umum pada
== Referensi ==
Baris 205 ⟶ 206:
* [http://www.singerinstruments.com/index.php?option=com_content&task=view&id=164&Itemid=975 Cerevisiae Dissection Video]
* [http://www.yeastgenome.org/ Saccharomyces Genome Database]
* [http://www.yeastrc.org/pdr/ Yeast Resource Center Public Data Repository] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080819145148/http://www.yeastrc.org/pdr |date=2008-08-19 }}
* [http://mips.gsf.de/genre/proj/yeast/index.jsp Munich Information Center for Protein Sequences] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060823011533/http://mips.gsf.de/genre/proj/yeast/index.jsp |date=2006-08-23 }}
* [[UniProt]] – [http://www.uniprot.org/uniprot/?query=organism:4932+AND+reviewed:yes ''Saccharomyces cerevisiae'']
{{Authority control}}
{{Taxonbar|from=Q719725}}
[[Kategori:Saccharomyces cerevisiae| ]]
|