Saccharomyces cerevisiae

***Saccharomyces cerevisiae*** () — ашытқылардың бір түрі (бір жасушалы саңырауқұлақ микроорганизмдері). Бұл түр ежелгі дәуірден бері шарап жасауда, нан пісіруде және сыра қайнатуда маңызды рөл атқарды. Ол бастапқыда жүзім қабығынан бөлініп алынған деп саналады. Бұл молекулалық және жасушалық биологиядағы ең қарқынды зерттелген эукариоттық модель организмдердің бірі, модель бактерия ретіндегі *[[ішек таяқшасы]]* сияқты. Бұл ферментацияның ең көп тараған түрінің артында тұрған микроорганизм. *S.&nbsp;cerevisiae* жасушалары дөңгелектен жұмыртқа тәрізді, 5–10&nbsp;диаметрі мкм. Ол бүршіктену арқылы көбейеді.

Адам биологиясында маңызды көптеген белоктар ашытқыдағы олардың гомологтарын зерттеу арқылы алғаш рет ашылды. Бұл ақуыздарға жасуша циклінің ақуыздары, сигналдық ақуыздар және ақуызды өңдеуші ферменттер кіреді. *S. cerevisiae* қазіргі уақытта белгілі секрециялық жолдарға қатысатын Беркли денелері бар жалғыз ашытқы жасушасы болып табылады. *S.&#x20;Cerevisiae*-ға қарсы антиденелер Крон ауруы бар науқастардың 60-70% және ойық жаралы колиті бар науқастардың 10-15% кездеседі және ішектің қабыну ауруларын (мысалы, ойық жаралы колит пен Крон ауруы арасындағы) саралау үшін серологиялық маркерлер панелінің бөлігі ретінде пайдалы болуы мүмкін), олардың локализациясы мен ауырлығы.

## Этимология
«*Saccharomyces*» латынша грек тілінен шыққан және «қант-зең» немесе «қант-саңырауқұлақ» дегенді білдіреді, *saccharon* (σάκχαρον) «қант» және *myces* (μύκης) «саңырауқұлақ» дегенді білдіреді. *cerevisiae* латын тілінен шыққан және «сыра» дегенді білдіреді. Ағзаның басқа атаулары:

* **[[Ашытқылар|Сыра ашытқысы]]**, бірақ сыра қайнату үшін басқа түрлері де қолданылады 
* **Але ашытқысы**
* **Жоғарғы ашытқы ашытқы**
* **Нан ашытқысы**
* **Раги ашытқысы, тапай дайындауға байланысты**
* **Бүршіктенетін ашытқы**

Бұл түр сонымен қатар қоректік ашытқы мен ашытқы сығындысының негізгі көзі болып табылады.

## Тарих
19 ғасырда нан пісірушілер ашытқыны сыра қайнатқыштарынан алды, бұл *лактобациллаға* тән қышқылдану нәтижесінде пайда болған қышқылдылығы жоқ императорлық «Кайзерсеммель» орамы сияқты тәтті ашытылған нандарға әкелді. Алайда сыра қайнатқыштары ақырындап үстіңгі ашытқыдан (*S. cerevisiae*) төменгі ашытқыдағы (*S. pastorianus*) ашытқыға ауысты. Вена процесі 1846 жылы әзірленді Бұл инновация көбіне нан пісіру пештерінде буды пайдалану үшін танымал болғанымен, қыртыстың басқа сипаттамасына әкеліп соқтырады, бірақ дәндерді жоғары ұнтақтау процедураларын қосуымен ерекшеленеді (Вена ұнтақтарын қараңыз), оларды бір құралмен езбей, біртіндеп жарып жібереді. Сондай-ақ пресс-ашытқы деп аталатын жоғарғы ашытқы ашытқыларын өсіру және жинау үшін жақсырақ процестер. 

Луи Пастердің жұмысынан кейін микробиологиядағы жетілдірулер таза штаммдарды өсірудің жетілдірілген әдістеріне әкелді. 1879 жылы Ұлыбритания *S. cerevisiae* өндіруге арналған мамандандырылған өсіретін ыдыстарды енгізді, ал Америка Құрама Штаттарында шамамен ғасырдың басында ашытқыларды концентрлеу үшін центрифугалар қолданылды, ашытқы өндірісін жеңілдететін негізгі өнеркәсіптік процеске айналдырды. Тарату, бірліктің құнын төмендету және нан мен сыраны коммерцияландыру мен тауарландыруға ықпал етті. Жаңа піскен «торт ашытқысы» 20 ғасырдың басында Батыс әлемінің көпшілігінде нан пісірушілер үшін стандартты ашытқы болды.

Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Fleischmann's Америка Құрама Штаттарының қарулы күштері үшін  белсенді құрғақ ашытқыны әзірледі, ол тоңазытқышта сақтауды қажет етпеді және жаңа ашытқыға қарағанда ұзақ сақтау мерзімі мен жақсырақ температураға төзімділікке ие болды; ол әлі де американдық әскери рецепттер үшін стандартты ашытқы болып табылады. Компания пісіру уақытын қысқартып, екі есе жылдам көтерілетін ашытқыны жасады. Кейінірек Lesaffre компаниясы 1970 жылдары жылдам ашытқыны жасайды, ол әртүрлі қолданбаларда жаңа және құрғақ ашытқылар есебінен айтарлықтай пайдалану мен нарық үлесіне ие болды. 

## Биология
link=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/80/Laboratoorne_pagarip%C3%A4rm_%28Saccharomyces_cerevisiae%29_agariplaadil..JPG/220px-Laboratoorne_pagarip%C3%A4rm_%28Saccharomyces_cerevisiae%29_agariplaadil..JPG|нобай| Агар пластинасында ашытқы колониялары.

### Экология
Табиғатта ашытқы жасушалары ең алдымен жүзім сияқты піскен жемістерде кездеседі (пісіп жетілгенге дейін жүзімде ашытқы жоқ дерлік). *S. cerevisiae* жыл бойы емен ағаштарының қабығында да кездеседі.  *S. cerevisiae* ауамен тасымалданбайтындықтан, оның қозғалуы үшін вектор қажет.

Ересектерде қыстайтын әлеуметтік аралардың ханшайымдары (*Vespa crabro* және *Polistes* spp.) күзден көктемге дейін ашытқы жасушаларын сақтап, оларды ұрпақтарына бере алады. Әлеуметтік *аралар Полистес доминуланың* ішегінде *S. cerevisiae* штамдары, сондай-ақ *S. cerevisiae* × *S. paradoxus* будандары бар. Стефанини және т.б. (2016) *Polistes dominula* ішектері жасушалардың споралануын және споралардың өнуін ынталандыратын қоршаған орта жағдайларын қамтамасыз ете отырып, *S. cerevisiae* штамдарының өзара және *S. paradoxus* жасушаларымен жұптасуына қолайлы екенін көрсетті.

*S. cerevisiae* өсуі үшін оңтайлы температура .

### Өміршеңдік кезең
Ашытқы жасушаларының екі түрі өмір сүріп, өсе алады: гаплоидты және диплоидты . Гаплоидты жасушалар митоз бен өсудің қарапайым өмірлік циклінен өтеді, ал жоғары стресс жағдайында жалпы өледі. Бұл саңырауқұлақтың жыныссыз түрі. Диплоидты жасушалар (ашытқылардың артықшылықты «формасы») митоздың және өсудің қарапайым өмірлік циклінен өтеді. Митоздық жасуша циклінің жүру жылдамдығы гаплоидты және диплоидты жасушалар арасында айтарлықтай ерекшеленеді. Күйзеліс жағдайында диплоидты жасушалар спорадан өтіп, мейозға түсіп, төрт гаплоидты спора түзе алады, олар кейіннен жұптасуы мүмкін. Бұл саңырауқұлақтың жыныстық түрі. Оңтайлы жағдайларда ашытқы жасушалары әрбір 100 популяциясын екі еселей алады&nbsp;минут. Дегенмен, өсу қарқыны штамдар мен орталар арасында айтарлықтай өзгереді. Орташа репликативті өмір сүру ұзақтығы шамамен 26&nbsp;жасушаның бөлінуі.

Табиғатта рецессивті зиянды мутациялар диплоидтардың жыныссыз көбеюінің ұзақ кезеңдерінде жинақталады және өзін-өзі жою кезінде тазартылады: бұл тазарту «геномның жаңаруы» деп аталды.

### Тамақтану талаптары
*S.&nbsp;cerevisiae*-ның барлық штаммдары глюкозада, мальтозада және трегалозада аэробты түрде өсе алады және лактоза мен целлобиозада өспейді. Дегенмен, басқа қанттардың өсуі өзгермелі. Галактоза мен фруктоза ең жақсы ашытатын қанттардың екеуі болып табылады. Ашытқылардың әртүрлі қанттарды қолдану қабілеті олардың аэробты немесе анаэробты жолмен өсірілгеніне байланысты әр түрлі болуы мүмкін. Кейбір штаммдар сахароза мен трегалозада анаэробты түрде өсе алмайды.

Барлық штамдар аммиак пен несепнәрді жалғыз азот көзі ретінде пайдалана алады, бірақ нитратты пайдалана алмайды, өйткені олардың аммоний иондарына дейін тотықсыздану қабілеті жоқ. Олар сондай-ақ азот көздері ретінде көптеген аминқышқылдарын, ұсақ пептидтерді және азот негіздерін пайдалана алады. Гистидин, глицин, цистин және лизин, алайда, оңай қолданылмайды. *С.&nbsp;cerevisiae* протеазаларды шығармайды, сондықтан жасушадан тыс ақуыз метаболизденбейді.

Ашытқылардың дигидрофосфат ионы ретінде ассимиляцияланатын фосфорға және сульфат ионы ретінде немесе амин қышқылдары метионин және цистеин сияқты органикалық күкірт қосылыстары ретінде ассимиляциялануы мүмкін күкіртке деген қажеттілік бар. Ашытқының жақсы өсуі үшін магний, темір, кальций және мырыш сияқты кейбір металдар қажет.

Органикалық талаптарға келетін болсақ, *S. cerevisiae* штамдарының көпшілігі биотинді қажет етеді. Шынында да, *S. cerevisiae* негізіндегі өсу талдауы биотинді оқшаулау, кристалдану және кейінірек құрылымдық анықтау үшін негіз қалады. Көптеген штаммдарға толық өсу үшін пантотенат қажет. Жалпы, *S. cerevisiae* витаминдер үшін прототрофты болып табылады.

### Жұптасу
link=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ef/Shmoos_s_cerevisiae.jpg/220px-Shmoos_s_cerevisiae.jpg|нобай| ''Saccharomyces cerevisiae'' '''α''' -факторға жауап ретінде shmoo деп аталатын жасушалық дөңес '''бар''' жұптасатын түрі.
Ашытқылардың жыныс дифференциациясының қарабайыр аспектілерін көрсететін екі жұптасу түрі бар, **а** және α (*альфа*). Көптеген басқа эукариоттардағы сияқты, жұптасу генетикалық рекомбинацияға, яғни хромосомалардың жаңа комбинацияларының пайда болуына әкеледі. Қарама-қарсы жұптасатын екі гаплоидты ашытқы жасушалары диплоидты жасушаларды түзе алады, олар гаплоидты жасушалардың басқа ұрпағын құру үшін спора түзе алады немесе диплоидты жасушалар ретінде өмір сүре алады. Жұптастыруды биологтар гендерді, плазмидаларды немесе ақуыздарды өз қалауы бойынша біріктіру құралы ретінде пайдаланды. 

Жұптасу жолында G протеинімен байланысқан рецептор, G протеині, RGS протеині және адамдарда кездесетіндерге гомолог болып табылатын үш деңгейлі MAPK сигналдық каскады қолданылады. Бұл мүмкіндікті биологтар сигнал беру мен десенсибилизацияның негізгі механизмдерін зерттеу үшін пайдаланды. 

### Жасуша циклі
Ашытқылардың өсуі бүршіктің өсуімен синхрондалады, ол ата-аналық жасушадан бөлінген уақытта жетілген жасушаның өлшеміне жетеді. Жақсы қоректенетін, тез өсетін ашытқы дақылдарында барлық жасушаларда бүршік болады, өйткені бүршік түзілу бүкіл жасушалық циклді алады. Аналық және қыз жасушалары жасушалардың бөлінуі басталғанға дейін бүршіктердің пайда болуын бастай алады. Баяу өсетін ашытқы дақылдарында бүршіктері жоқ жасушаларды көруге болады, ал бүршік түзілу жасушалық циклдің бір бөлігін ғана алады. 

#### Цитокинез
Цитокинез *Saccharomyces cerevisiae* ашытқысының екі еншілес жасушаға бөлінуіне мүмкіндік береді. *S. cerevisiae* бүршік түзеді, ол бүкіл жасушалық циклде өсе алады және кейін митоз аяқталғаннан кейін аналық жасушадан шығады.

*S. cerevisiae* жасушалық циклді зерттеуге қатысты, себебі ол поляризацияланған жасушаны пайдаланып, тағдыры мен өлшемдері әртүрлі екі қыз тудыру арқылы асимметриялы түрде бөлінеді. Сол сияқты, дің жасушалары өзін-өзі жаңарту және саралау үшін асимметриялық бөлінуді пайдаланады.

##### Қадамдастыру
Көптеген жасушалар үшін M фазасы S фазасы аяқталғанша болмайды. Алайда *S. cerevisiae* митозға ену үшін бұл дұрыс емес. Цитокинез G1 соңында бүршіктену процесінен басталады және келесі циклдің жартысына дейін аяқталмайды. Шпиндельдің жиналуы S фазасы хромосомалардың қайталануын аяқтамай тұрып болуы мүмкін. Сонымен қатар, M және S арасында нақты анықталған G2 жетіспейді. Осылайша, жоғары эукариоттарда кең реттеудің жоқтығы бар.

Қызы дүниеге келгенде, қызы анасының үштен екісіне тең болады. Бүкіл процесс барысында ананың өлшемдері шамалы немесе мүлдем өзгермейді. ЖЖҚ жолы еншілес жасушада цитокинез аяқталғаннан кейін бірден белсендіріледі. Бұл жол қыздың дұрыс бөлінгеніне көз жеткізеді.

##### Актомозин сақинасы және біріншілік қалқаның түзілуі
Екі өзара тәуелді оқиғалар S. cerevisiae-де цитокинезді ынталандырады. Бірінші оқиға-актомиозиннің жиырылу сақинасының (AMR) тарылуы, ал екінші оқиға-цитокинез кезінде ғана пайда болатын жасуша қабырғасының хитинді құрылымы-бастапқы септумның (PS) қалыптасуы. PS жануарларда жасушадан тыс матрицаны қалпына келтіру процесіне ұқсайды. AMR тарылғанда, PS өсе бастайды. AMR-ны бұзу PS-ті дұрыс емес бағыттайды, бұл екеуінің де тәуелді рөлі бар екенін көрсетеді. Сонымен қатар, PS-нің бұзылуы АМР-дағы бұзылуларға әкеледі, бұл актомиозин сақинасы мен бастапқы септумның өзара тәуелді байланысы бар екенін көрсетеді.

Цитозолға қараған жасуша мембранасына бекітілген AMR жасушалардың бөлінуін үйлестіретін актин мен миозин II молекулаларынан тұрады. Сақина плазмалық мембранаға жиырылу күші ретінде енуде маңызды рөл атқарады деп саналады. 

Жиырылғыш сақинаның дұрыс үйлестірілуі және дұрыс позициялық құрастырылуы аралық сақинаның прекурсоры болып табылатын септиндерге байланысты. Бұл GTPазалар басқа ақуыздармен кешендерді жинайды. Септиндер G1 соңында бүршік пайда болатын жерде сақина құрайды. Олар актин-миозин сақинасының қалыптасуына ықпал етеді, бірақ бұл механизм белгісіз. Олар басқа қажетті цитокинез процестеріне құрылымдық қолдау көрсетуге көмектеседі. Бүршік пайда болғаннан кейін септин сақинасы құм сағатын құрайды. Септин құм сағаты мен миозин сақинасы бірге болашақ бөліну алаңының бастамасы болып табылады. 

Септин және АМR кешені Гольджи денесінен көпіршіктер жіберетін глюкандар мен басқа хитиндік молекулалардан тұратын бастапқы септум түзеді. АМR тарылуы аяқталғаннан кейін глюкандар арқылы екі екіншілік септум түзіледі. AMR сақинасының қалай бөлінетіні әлі белгісіз.

Микротүтікшелер АМR мен септуммен салыстырғанда цитокинезде маңызды рөл атқармайды. Микротүтікшелердің бұзылуы поляризацияланған өсуді айтарлықтай бұзбады. Осылайша, AMR және септум түзілуі цитокинездің негізгі драйверлері болып табылады. 

##### Бөлінетін ашытқылардан айырмашылығы

* Бүршіктенетін ашытқы аналық жасушадан бүршік түзеді. Бұл бүршік жасуша циклі кезінде өсіп, бөлініп кетеді; бөліну ашытқысы жасуша қабырғасын құру арқылы бөлінеді 
* Цитокинез бүршіктенетін ашытқылар үшін G1-ден басталады, ал бөлінетін ашытқылар үшін цитокинез G2-ден басталады. Бөлінетін ашытқылар ортаңғы нүктені «таңдайды», ал бүршіктенетін ашытқылар бүршік орнын «таңдайды» 
* Ерте анафазада бүршіктенетін ашытқыларда актомиозин сақинасы мен қалқа дамиды, метафаза-анафаза кезінде бөлінетін ашытқыларда актомиозин сақинасы дами бастайды 

## Биологиялық зерттеулерде
 

### Үлгі организм
link=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d9/S_cerevisiae_under_DIC_microscopy.jpg/220px-S_cerevisiae_under_DIC_microscopy.jpg|нобай| ''S. cerevisiae'', дифференциалды интерференциялық контрастты сурет
link=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9d/20100911_232323_Yeast_Live.jpg/220px-20100911_232323_Yeast_Live.jpg|нобай| ''Saccharomyces cerevisiae''<br />Нөмірленген кенелер бір-бірінен 11 микрометр.
Зерттеушілер өз зерттеулерінде қолдану үшін ағзаны іздегенде, олар бірнеше белгілерді іздейді. Олардың ішінде өлшем, генерация уақыты, қолжетімділік, манипуляция, генетика, механизмдерді сақтау және ықтимал экономикалық пайда бар. *S. pombe* және *S. cerevisiae* ашытқы түрлері жақсы зерттелген; бұл екі түр шамамен 600-ге бөлінді дейін 300 миллион жыл бұрын және ДНҚ зақымдануын және жөндеу механизмдерін зерттеуде маңызды құралдар болып табылады.

*S. cerevisiae* үлгі организм ретінде дамыды, себебі ол осы критерийлердің бірқатары бойынша жақсы ұпай жинады.

* Бір жасушалы организм ретінде *S. cerevisiae* кішкентай, генерация уақыты қысқа (екі еселену уақыты 1,25–2 сағат  -да)) және оңай өсіруге болады. Мұның бәрі оң сипаттамалар, өйткені олар жылдам өндіруге және бірнеше үлгі желілерін төмен бағамен ұстауға мүмкіндік береді.
* *S. cerevisiae мейозбен* бөлінеді, бұл оның жыныстық генетиканы зерттеуге үміткер болуына мүмкіндік береді.
* *S. cerevisiae* жаңа гендерді қосуға немесе гомологиялық рекомбинация арқылы жоюға мүмкіндік беретін түрленуі мүмкін. Сонымен қатар, өсу қабілеті *С.&nbsp;cerevisiae гаплоид* ретінде гендік нокаут штаммдарын жасауды жеңілдетеді.
* Эукариот ретінде *С.&nbsp;cerevisiae* өсімдіктер мен жануарлардың күрделі ішкі жасушалық құрылымымен бөліседі, бұл жоғары эукариоттарда зерттеулерді шатастыруы мүмкін кодталмаған ДНҚ-ның жоғары пайызы.
* *С.&nbsp;cerevisiae* зерттеулері, ең болмағанда, өнеркәсіпте белгіленген пайдалану нәтижесінде, күшті экономикалық драйвер болып табылады.

### Қартаюды зерттеуде
Бес онжылдықтан астам уақыт ішінде *S. cerevisiae* қартаюды жақсы түсіну үшін модельдік организм ретінде зерттелді және кез-келген басқа модельдік организмге қарағанда қартаюға әсер ететін сүтқоректілердің көбірек гендерін анықтауға ықпал етті. Ашытқыларды пайдалана отырып, зерттелген тақырыптардың кейбірі калорияларды шектеу болып табылады, сондай-ақ қартаюға қатысатын гендер мен жасушалық жолдар. Ашытқылардың қартаюын өлшеудің ең кең тараған екі әдісі - жасушаның бөліну санын өлшейтін репликативті өмір ұзақтығы (RLS) және жасушаның бөлінбейтін стазда қанша уақыт өмір сүре алатынын өлшейтін хронологиялық өмір ұзақтығы (CLS) күй. Өсу ортасындағы глюкозаның немесе аминқышқылдарының мөлшерін шектеу ашытқылардағы, сондай-ақ басқа организмдердегі RLS және CLS деңгейін жоғарылататыны көрсетілген. Алғашында бұл sir2 ферментін жоғары реттеу арқылы RLS жоғарылайды деп есептелді, бірақ кейінірек бұл әсер sir2 -ге тәуелсіз екені анықталды. Sir2 және fob1 гендерінің шамадан тыс экспрессиясы ашытқыдағы қартаюдың себептерінің бірі болып саналатын хромосомалық рДНҚ-дан тыс шеңберлердің жиналуын болдырмау арқылы RLS-ті жоғарылататыны көрсетілген. Диетаны шектеудің әсері TOR жасушалық жолындағы сигналдың төмендеуінің нәтижесі болуы мүмкін. Бұл жол жасушаның қоректік заттарға жауабын модуляциялайды және TOR белсенділігін төмендететін мутациялар CLS және RLS жоғарылайды Бұл басқа жануарларда да байқалды. Гендері жоқ ашытқы мутанты Жақында  және Ras2 калорияларды шектеу жағдайында хронологиялық өмір сүру ұзақтығының он есе артуын көрсетті және кез келген организмде қол жеткізілген ең үлкен өсу болып табылады.

Аналық жасушалар митоздық бөліну арқылы ұрпақ бүршіктерін береді, бірақ кейінгі ұрпақтар бойына репликативті қартаюға ұшырайды және ақырында өледі. Алайда, аналық жасуша мейоз бен гаметогенезден өткенде, өмір сүру ұзақтығы қалпына келеді. Қартайған жасушалар түзетін гаметалардың (споралардың) репликативті потенциалы жас жасушалар түзетін гаметалармен бірдей, бұл жасқа байланысты зақымданудың кәрі аналық жасушалардан мейоз арқылы жойылатынын көрсетеді. Бұл байқау мейоз кезінде жасқа байланысты зақымдануларды жою жасаруға әкелетінін көрсетеді. Дегенмен, бұл залалдардың сипаты әлі де анықталуда.

Репликацияланбайтын *S. cerevisiae* жасушаларының ашығуы кезінде реактивті оттегі түрлері көбейеді, бұл апуриндік/апиримидиндік учаскелер және қос тізбекті үзілістер сияқты ДНҚ зақымдануларының жинақталуына әкеледі.  Сондай-ақ репликацияланбайтын жасушаларда хронологиялық қартаю кезінде эндогендік қос тізбекті үзілістерді қалпына келтіру қабілеті төмендейді. 

### Мейоз, рекомбинация және ДНҚ репарациясы
*S. cerevisiae* қоректік заттар көп болған кезде диплоидты жасушалар ретінде митоздық жолмен көбейеді. Алайда аштық кезінде бұл жасушалар гаплоидты споралар түзу үшін мейозға ұшырайды.

Дәлелдер зерттеулер *S. cerevisiae* аю бейімделу функциясы мейоз және рекомбинация. *S. cerevisiae* мейоздық және митоздық рекомбинация үшін маңызды гендердегі ақаулы мутациялар сәулеленуге немесе ДНҚ-ны зақымдайтын химиялық заттарға жоғары сезімталдықты тудырады. Мысалы, *rad52* гені мейоздық рекомбинация үшін де, митоздық рекомбинация үшін де қажет. *Rad52* мутанттары рентген сәулелерімен, метилметансульфонатпен және 8-метоксипсорален-плюс-UVA ДНҚ айқаспалы байланыс агентімен өлтіруге сезімталдықты арттырды және мейоздық рекомбинацияның төмендеуін көрсетеді. Бұл тұжырымдар мейоз және митоз кезіндегі рекомбинацияны қалпына келтіру осы агенттерден туындаған әртүрлі зақымдарды қалпына келтіру үшін қажет екенін көрсетеді.

Рудерфер табиғи *S. cerevisiae* штамдарының шығу тегін талдап, кроссинг 50 000 жасуша бөлінуінде бір рет қана болады деген қорытындыға келді. Осылайша, табиғатта жұптасу көбінесе бір-бірімен тығыз байланысты ашытқы жасушалары арасында болады. Жұптасу MATa және MATα қарама қарсы жұптасатын гаплоидты жасушалар байланысқанда болады. Рудерфер мұндай байланыстар екі себепке байланысты бір-бірімен тығыз байланысты ашытқы жасушалары арасында жиі болатынын атап өтті. Біріншісі - қарама-қарсы жұптасу типіндегі жасушалар бір мейоз арқылы тікелей түзілетін жасушаларды қамтитын бір аскуста бірге болады және бұл жасушалар бір-бірімен жұптаса алады. Екінші себеп - бір жұптасу түрінің гаплоидты жасушалары жасушаның бөлінуінен кейін көбінесе жұптауға болатын қарама-қарсы типтегі жасушаларды шығарады. Кроссинг нәтижесінде пайда болатын мейоздық оқиғалардың табиғатындағы салыстырмалы сирек болуы генетикалық вариация өндірісі осы ағзадағы мейозды сақтайтын негізгі селективті күш болып табылады деген идеяға сәйкес келмейді. Дегенмен, бұл тұжырым мейозды қолдайтын негізгі селективті күш ДНҚ зақымдануының күшейтілген рекомбинациялық жөндеуі болып табылады деген балама идеяға сәйкес келеді, өйткені бұл артықшылық әрбір мейоз кезінде, кроссинг болғанына қарамастан жүзеге асырылады.

### Геномды секвенирлеу
*S. cerevisiae* толық реттелген алғашқы эукариоттық геном болды. Геном тізбегі 1996 жылы 24 сәуірде қоғамдық игілікке шығарылды. Содан бері *Saccharomyces* Genome Дерекқорында тұрақты жаңартулар жүргізіліп келеді. Бұл дерекқор ашытқы зерттеушілері үшін жоғары түсіндірмесі бар және сілтеме жасалған дерекқор болып табылады. Тағы бір маңызды *С.&nbsp;cerevisiae* дерекқорын Мюнхен ақуыздар тізбегінің ақпараттық орталығы (MIPS) жүргізеді. *S. cerevisiae* геномы шамамен 12 156 677 негізгі жұптан және 16 хромосомада жинақы түрде ұйымдастырылған 6 275 геннен тұрады. Бұл гендердің шамамен 5800-і ғана функционалды деп саналады. Адам геномында ашытқы гендерінің кем дегенде 31% гомологтары бар деп есептеледі. Ашытқы гендері гендік белгілер (мысалы, Sch9) немесе жүйелі атаулар арқылы жіктеледі. Соңғы жағдайда ашытқылардың 16 хромосомалары А-дан P-ге дейінгі әріптермен бейнеленеді, содан кейін ген хромосоманың сол немесе оң жағындағы реттік нөмірмен және екі ДНҚ тізбегінің қайсысында екенін көрсететін әріппен жіктеледі. кодтау реті.

**Мысалдар:**

* YBR134C (aka SUP45 кодтау eRF1, аударманы тоқтату факторы) 2-хромосоманың оң жағында орналасқан және центромерадан бастап сол иықтағы 134-ші ашық оқу жақтауы (ORF) болып табылады. Кодтау тізбегі ДНҚ-ның Крик тізбегінде орналасқан.
* YDL102W (ДНҚ полимераза дельтасының суббірлігін кодтайтын POL3) 4-хромосоманың сол жақ қолында орналасқан; бұл центромерадан 102-ші ORF және ДНҚ-ның Уотсон тізбегінен кодтар.

### Гендердің қызметі және өзара әрекеттесуі
*С&nbsp;cerevisiae* қол жетімділігі геномының тізбегі және ашытқы геномының 90%-ын қамтитын жойылатын мутанттар жиынтығы *S.&nbsp;cerevisiae* эукариоттық жасушалардың реттелуін түсіну үлгісі ретінде. Синтетикалық генетикалық массивтерді талдау арқылы барлық қос жойылатын мутанттардың генетикалық өзара әрекеттесуін талдау бойынша жүргізіліп жатқан жоба бұл зерттеуді бір қадам алға жылжытады. Мақсаты - жасуша процестерінің функционалдық картасын қалыптастыру.

2010 жылы генетикалық өзара әрекеттесу моделі "ашытқы бүршіктеріндегі барлық гендердің ~ 75% - ы үшін өзара әрекеттесу профильдері" бар ең толық болып табылады. Бұл модель зерттелген гендердің әр комбинациясы үшін екі гендік нокаут жүргізілген 5,4 миллион екі гендік салыстыру негізінде жасалды. Қос нокауттың жасушаның жарамдылығына әсері күтілетін жарамдылықпен салыстырылды. Күтілетін жарамдылық әрбір салыстырылатын ген үшін бір генмен нокауттың жарамдылығы бойынша нәтижелер сомасынан анықталады. Күтілгенге қарағанда фитнестің өзгеруі болған кезде гендер бір-бірімен өзара әрекеттеседі деп болжанады. Бұл нәтижелерді бұрын белгілі болған нәрселермен салыстыру арқылы сыналды. Мысалы, Para 32, Ecm 30 және Ubp15 гендерінде Gap 1 сұрыптау Модулінің жасушалық процесіне қатысатын гендермен ұқсас өзара әрекеттесу профильдері болды. Нәтижелерге сәйкес, бұл гендер ажыратылған кезде бұл процесті бұзып, олардың бір бөлігі екенін растады.

Осыдан 170 000 гендік өзара әрекеттесу табылып, өзара әрекеттесу үлгілері ұқсас гендер топтастырылған. Ұқсас генетикалық өзара әрекеттесу профилі бар гендер бірдей жолдың немесе биологиялық процестің бөлігі болып табылады. Бұл ақпарат функция бойынша ұйымдастырылған гендік өзара әрекеттесулердің ғаламдық желісін құру үшін пайдаланылды. Бұл желі топтастырылған гендердің функцияларына негізделген сипатталмаған гендердің қызметін болжау үшін пайдаланылуы мүмкін.

### Ашытқыларды зерттеудегі басқа құралдар
Биология және медицина ғылымының көптеген әртүрлі салаларында қолдануға болатын тәсілдер ашытқы ғалымдарымен әзірленген. Оларға ақуыздардың өзара әрекеттесуін және тетрадтық талдауды зерттеуге арналған екі гибридті ашытқы кіреді. Басқа ресурстарға генді жою кітапханасы кіреді, оның ішінде ~ 4,700 өміршең гаплоидты бір генді жою штаммдары. Ақуызды локализациялауды зерттеу үшін пайдаланылатын GFP синтез штаммдарының кітапханасы және ашытқы жасушаларының сығындыларынан ақуызды тазарту үшін пайдаланылатын TAP тегтер кітапханасы . 
Стэнфорд университетінің ашытқыны жою жобасы олардың жұмысын анықтау үшін S. cerevisiae геномындағы әр геннің нокаут мутациясын жасады.

### Синтетикалық ашытқы хромосомалары мен геномдары
Ашытқы геномы манипуляцияға өте қолжетімді, сондықтан ол геномдық инженерия үшін тамаша үлгі болып табылады.

Синтетикалық ашытқы геномының халықаралық жобасы (Sc2.0 немесе *Saccharomyces cerevisiae нұсқасы 2.0*) жабайы түрге қарағанда тұрақтырақ толығымен дизайнерлік, теңшелетін, синтетикалық *S. cerevisiae* геномын нөлден құруға бағытталған. Синтетикалық геномда барлық транспозондар, қайталанатын элементтер және көптеген интрондар жойылады, барлық UAG тоқтату кодондары UAA-ға ауыстырылады және трансфер РНҚ гендері жаңа неохромосомаға ауыстырылады. 2017 жылдың наурыз айындағы жағдай бойынша 16 хромосоманың 6-ы синтезделіп, сыналды. Дене пішінінің маңызды ақаулары табылған жоқ.

Барлық 16 хромосома бір хромосомаға бірізді хромосомалардың бірігуі және центромерлердің жойылуы арқылы біріктірілуі мүмкін. Бір хромосомалы және жабайы типті ашытқы жасушаларында бірдей дерлік транскриптомдар және ұқсас фенотиптер болады. Үлкен жалғыз хромосома жасуша өмірін қолдай алады, дегенмен бұл штамм ортада өсудің төмендеуін, бәсекеге қабілеттілікті, гамета өндірісін және өміршеңдігін көрсетеді.

### Astrobiology
Басқа микроорганизмдердің ішінде тірі *С.&nbsp;cerevisiae* 2011 жылдың аяғында ұшырылған ресейлік Фобос-Грунт ғарыш кемесі бортында шағын капсуладағы үш жылдық планетааралық айналу сапарын аяқтайтын тірі планетааралық ұшу экспериментіне қосылды. Мақсаты таңдалған организмдердің планетааралық кеңістікте ұшу арқылы терең ғарышта бірнеше жыл өмір сүре алатынын тексеру болды. Эксперимент транспермияның бір аспектісін, егер бір планетаның екінші планетаға қонуы үшін жарылған жартастардың ішінде қорғалған болса, ғарыштық саяхатта өмір сүре алады деген гипотезаны сынаған болар еді. Фобос-Грунттың миссиясы сәтсіз аяқталды, бірақ ол төмен жер орбитасынан қашып құтыла алмады. Ғарыш кемесі 2012 жылдың 15 қаңтарында аспаптарымен бірге Тынық мұхитына бақылаусыз қайта құлап түсті. *S. cerevisiae* көмегімен терең ғарышта келесі жоспарланған экспозиция миссиясы BioSentinel болып табылады.

## Коммерциялық қолданбаларда

### Сыра қайнату
*Saccharomyces cerevisiae* сыра қайнатуда қолданылады, оны кейде үстіңгі ашытқы немесе үстіңгі ашытқы ашытқысы деп атайды. Ашыту процесі кезінде оның гидрофобты беті флоктардың СО2-ге жабысып, ашыту ыдысының жоғарғы жағына көтерілетіндіктен осылай аталады. Жоғарыдан ашытылатын ашытқылар *Saccharomyces pastorianus* ашытқысына қарағанда жоғары температурада ашытылады және алынған сыралардың дәмі кеш ашытқымен ашытылған сол сусыннан өзгеше болады. Егер ашытқы  градусқа жақын температураға ұшыраса, «жемісті эфирлер» пайда болуы мүмкін, немесе процесс барысында сусынның ашыту температурасы өзгеретін болса. Лагер ашытқылары әдетте шамамен  температурада ашытады, мұнда *Saccharomyces cerevisiae* тыныштық күйге ауысады. *Saccharomyces cerevisiae* var деп аталатын ашытқы нұсқасы. *diastaticus* – сыраның спойлері, ол оралған өнімдерде қайталама ашытуды тудыруы мүмкін.

2013 жылдың мамыр айында Орегон заң шығарушы органы *S. cerevisiae* сыра қайнатуының штат экономикасы мен штаттың жеке басына тигізген әсерін мойындап, ресми мемлекеттік микробқа айналдырды.

### Пісіру
*S. cerevisiae* нан пісіруде қолданылады; ашыту нәтижесінде пайда болатын көмірқышқыл газы нан және басқа да нан өнімдерінде ашытқы ретінде пайдаланылады. Тарихи тұрғыдан бұл пайдалану сыра қайнату өнеркәсібінің ашытқыларды пайдалануымен тығыз байланысты болды, өйткені наубайшылар сыра қайнатушылардан сыра қайнатудан ашытқы толтырылған көбікті немесе ашытқы толтырылған көбікті алды немесе сатып алды (барм тортын өндіру). Бүгінде сыра қайнату және пісіру ашытқыларының штаммдары біршама ерекшеленеді.

### Тағамдық ашытқы
*Saccharomyces cerevisiae* азық-түлік өнімі ретінде коммерциялық түрде сатылатын қоректік ашытқылардың негізгі көзі болып табылады. Ол вегетариандықтар мен вегетарианшылар арасында ірімшік алмастырғыштардағы ингредиент ретінде немесе витаминдер мен минералдардың, әсіресе аминқышқылдары мен В-комплексті витаминдердің көзі ретінде жалпы тағамдық қоспа ретінде танымал.

### Аквариумдарда қолданылады
Коммерциялық CO2 цилиндрлік жүйелерінің жоғары құнына байланысты ашытқы арқылы CO<sub>2</sub> инъекциясы су астындағы су өсімдіктерін СО2 қамтамасыз ету үшін акваөсірушілер ұстанатын ең танымал "Өзің жаса" тәсілдерінің бірі болып табылады. Ашытқы культурасы, жалпы алғанда, пластикалық бөтелкелерде сақталады және әдеттегі жүйелер әр 3-7 секунд сайын бір көпіршікті қамтамасыз етеді. Газды суға дұрыс сіңіру үшін әртүрлі тәсілдер ойлап табылды.

## Медицинада тікелей қолдану
*Saccharomyces cerevisiae* адамдар мен жануарларда пробиотик ретінде қолданылады. *Saccharomyces cerevisiae* штаммы *var. boulardii* өнеркәсіпте өндіріледі және клиникалық түрде дәрі ретінде қолданылады.

## Адамның қоздырғышы
*Saccharomyces cerevisiae* салыстырмалы түрде төмен вируленттілікке ие болғанымен, адамның шартты-патогенді қоздырғышы болып табылады. Бұл микроорганизмнің үйде және өндірісте кеңінен қолданылуына қарамастан, онымен байланыс өте сирек инфекцияға әкеледі. *Saccharomyces cerevisiae* сау адамдардың терісінде, ауыз қуысында, ауыз қуысында, он екі елі ішектің шырышты қабатында, ас қорыту жолында және қынапта табылған (бір шолу адамның ішегінен алынған үлгілердің 6% үшін хабарланғанын көрсетті). Кейбір мамандар *S. cerevisiae* асқазан-ішек жолдарының, тыныс алу жолдарының және адамның қынапшасының қалыпты микробиотасының бір бөлігі деп санаса, басқалары бұл түрді нағыз комменсал деп атауға болмайды, өйткені ол тағамнан пайда болады деп есептейді. Адамның ас қорыту жүйесінде *S. cerevisiae* болуы біршама өтпелі болуы мүмкін, мысалы, эксперименттер сау адамдарға ауызша қабылдағанда, қабылдау аяқталғаннан кейін 5 күн ішінде ішектен шығарылатынын көрсетеді.

Белгілі бір жағдайларда, мысалы, иммунитеттің төмендеуі, *Saccharomyces cerevisiae* адамдарда инфекцияны тудыруы мүмкін. Зерттеулер көрсеткендей, ол ашытқыдан туындаған вагинит жағдайларының 0,45-1,06% тудырады. Кейбір жағдайларда *S. cerevisiae* индукцияланған қынаптық инфекциядан зардап шегетін әйелдер наубайшылардың жақын серіктестері болды, ал штамм олардың серіктестері пісіру үшін пайдаланатындай болды . 1999 жылғы жағдай бойынша ғылыми әдебиеттерде өздері наубайханада жұмыс істейтін әйелдерде *S. cerevisiae* -индукцияланған вагинит жағдайлары тіркелген жоқ. Кейбір жағдайларды зерттеушілер ашытқыны үйде пісіруде қолданумен байланыстырды. Ауыз қуысы мен жұтқыншақтың *S. cerevisiae* қоздырғышымен жұқтыру жағдайлары да белгілі.

### Инвазиялық және жүйелі инфекциялар
Кейде *Saccharomyces cerevisiae* инвазиялық инфекцияларды тудырады (яғни, қанға немесе басқа қалыпты зарарсыздандырылған дене сұйықтығына немесе өкпе, бауыр немесе көкбауыр сияқты терең тіндерге түседі), олар жүйелі түрде өтуі мүмкін (бірнеше мүшелерді қамтиды). Мұндай жағдайлар өмірге қауіп төндіреді. *S. cerevisiae* инвазиялық инфекцияларының 30%-дан астамы емделсе де өлімге әкеледі. *S. cerevisiae* инвазиялық инфекциялар, алайда *Candida albicans* тудыратын инвазиялық инфекцияларға қарағанда, тіпті ісікпен әлсіреген науқастарда әлдеқайда сирек кездеседі. *S. cerevisiae фунгемияның* 1 %-дан 3,6%-ға дейін ауруханаішілік жағдайларын тудырады.  *S. cerevisiae* инвазиялық инфекция жағдайларын жан-жақты шолу барлық науқастарда кем дегенде бір бейімділік жағдайының болуын анықтады.

*Saccharomyces cerevisiae* ауыз қуысының немесе энтеральды шырышты қабықтың транслокациясы немесе тамырішілік катетерлердің (мысалы, орталық веноздық катетерлердің) ластануы арқылы қанға енуі немесе дененің басқа терең жерлеріне енуі мүмкін. Тамырішілік катетер, антибиотикалық терапия және әлсіреген иммунитет *S. cerevisiae* инвазиялық инфекциясының негізгі бейімділік факторлары болып табылады.

Саңырауқұлақтардың бірқатар жағдайлары диеталық немесе емдік себептермен тірі *S. cerevisiae* дақылдарын әдейі қабылдаудан, соның ішінде *Saccharomyces boulardii* (диареяның кейбір түрлерін емдеу үшін пробиотик ретінде қолданылатын *S. cerevisiae* штаммы) пайдаланудан туындаған.  *Saccharomyces boulardii* инвазиялық *Saccharomyces* инфекцияларының шамамен 40% жағдайын тудырады және иммунитетте жалпы проблемалары жоқ адамдарда инвазиялық инфекцияны тудыруы мүмкін (басқа *S. cerevisiae* штаммдарымен салыстырғанда), бірақ мұндай жағымсыз әсер өте сирек кездеседі. *Saccharomyces boulardii* терапевтік енгізуге қатысты.

*S. boulardii* пациенттерге *S. boulardii* пробиотикалық препараттарын енгізуге қатысатын медициналық қызметкерлердің қолдары арқылы тамырішілік катетерлерді ластауы мүмкін.

Жүйелік инфекция әдетте ауыр ауру (АИТВ/ЖИТС, лейкоз, қатерлі ісіктің басқа түрлері) немесе белгілі бір медициналық процедуралар (сүйек кемігін трансплантациялау, абдоминальды хирургия) салдарынан иммунитеті төмендеген науқастарда кездеседі.

Наубайханада жұмыс істейтін ер адамның өкпесінен түйінді хирургиялық жолмен алып тастау оқиғасы тіркелді, тіндерді тексеру кезінде Saccharomyces *cerevisiae* бар екені анықталды. Бұл жағдайда инфекцияның көзі құрғақ ашытқы ұнтағын ингаляциялау болып табылады.

### Әртүрлі штаммдардың вируленттілігі
[link=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c9/Hustopece_20210903_170948_Saccharomyces_cerevisiae.jpg/220px-Hustopece_20210903_170948_Saccharomyces_cerevisiae.jpg|нобай| ''Saccharomyces cerevisiae'' мүсіні (Хустопече, [Чехия)]]
*Saccharomyces cerevisiae* барлық штамдары адамдарға бірдей зиянды емес. Көптеген экологиялық штамдар 35-тен жоғары температурада өсе алмайды&nbsp;°C (яғни адамның және басқа сүтқоректілердің тірі денесінің температурасында). Вирулентті штамдар, алайда, кем дегенде 37-ден жоғары өсуге қабілетті&nbsp;°C және жиі 39-ға дейін&nbsp;°C (сирек 42 дейін).&nbsp;°C). Кейбір өнеркәсіптік штамдар 37-ден жоғары өсуге қабілетті&nbsp;°C.  Азық-түлік қауіпсіздігі жөніндегі Еуропалық орган (2017 жылғы жағдай бойынша) барлық *S. cerevisiae* штаммдарының 37 градустан жоғары өсуін талап етеді.&nbsp;Азық-түлік немесе қоректену тізбегіне өміршең түрде қосылған , біліктілігі болжамды түрде қауіпсіз болуы үшін ашытқы инфекцияларын емдеу үшін қолданылатын антимикоздық препараттарға төзімділік танытпауы керек.

Жоғары температурада өсу қабілеті штаммның вируленттілігінің маңызды факторы болып табылады, бірақ жалғыз емес.

Әдетте вируленттілікпен байланысты деп есептелетін басқа белгілер: протеиназа және фосфолипаза сияқты белгілі бір ферменттерді өндіру қабілеті, инвазивті өсу (яғни қоректік ортаға ену арқылы өсу), ұстану қабілеті. сүтқоректілердің жасушалары, сутегі асқын тотығының қатысуымен өмір сүру қабілеті (оны макрофагтар ағзадағы бөгде микроорганизмдерді өлтіру үшін пайдаланады) және ашытқыға қабылдаушы органның иммундық реакциясына қарсы тұруға немесе оған әсер етуге мүмкіндік беретін басқа да қабілеттер. Жасушалардың псевдохифа деп аталатын тармақталу тізбегін құру қабілеті кейде вируленттілікпен байланысты деп айтылады, дегенмен кейбір зерттеулер бұл қасиет *Saccharomyces cerevisiae* вирулентті және вирулентті емес штаммдарына ортақ болуы мүмкін деп болжайды.

## Сондай-ақ қараңыз

* *Saccharomyces cerevisiae* сығындылары: вегемит, мармит, сеновис, Гиннес ашытқы сығындысы, маннан олигосахаридтері, пгг-глюкан, зимозан
* *Saccharomyces cerevisiae boulardii* ( *Saccharomyces boulardii* )
* Доор округінің флорасы, Висконсин § Гибридті ашытқы
* Санаты:  гендері
* Авто сыра қайнату синдромы
* Биоспринт
* БолА тәрізді ақуыздар тұқымдасы
* Ашытқы промоутер атласы (2010)

## Анықтамалар
**Дәйексөздер**

## Қосымша оқу

* 

## Ескертпелер

## Сыртқы сілтемелер

* ''Saccharomyces'' геномының дерекқоры
* Ашытқылар ресурстық орталығының қоғамдық деректер қоймасы
* Ақуыздар тізбегі бойынша Мюнхен ақпараттық орталығы 
* UniProt – ''Saccharomyces cerevisiae''
Санат:Асқорыту жүйесі
Санат:Pages with unreviewed translations