الكلمة خميرة yeast تشير
إلى مجموعة كبيرة ومتنوعة من الفطريات وحيدة الخلية unicellular (بالإضافة إلى المرحلة
وحيدة الخلية لأيّ فطر). المجموعة تتضمّن الخمائر الغير مشكلة للجراثيم من الفطريات
الناقصة mitosporic
fungi،
بالإضافة إلى خمائر معينه تنتمي إلى الفطريات الزقية Ascomycota والفطريات البازيدية Basidiomycota.
ساكروميسيس Saccharomyces (saccharo = "سكّر sugar") هو فطر له
القدرة على تخمير السكّريات. الأنواع الأكثر استخداماً من الساكروميسيس Saccharomyces هي ساكروميسيس
سيريفيسي S. cerevisiae، يستخدم في صناعة الخبز (خميرة الخباز Baker’s yeast) وإنتاج الكحول، وساكروميسيس
إيلبسوديوس S. ellipsoideus، يستخدم في إنتاج الكحول. تتكاثر خلايا الخميرة بصورة رئيسية بواسطة
التبرعم budding، لكن الدورة
الجنسية توجد أيضاً والتي تندمج فيها الخلايا وتشكّل تركيب متضخم (كيس زقي ascus) يحتوي على الجراثيم
(جراثيم زقيه ascospores). ساكروميسيس سيريفيسي S. cerevesiae بالتالي
هو فطر زقي.
السيتوبلازم في الساكروميسيس
Saccharomyces غني بفيتامينات ب B vitamins، عامل يجعل أقراص
الخميرة مكملات غذائيه قيمة (خميرة حديدية ironized yeast) للأشخاص الذين
يعانون من فقر الحديد بالدم iron-poor blood. تعتمد صناعة الخبز بشدّة على ساكروميسيس سيريفيسي S. cerevisiae لتزويد
القوام في الخبز. خلال فترة ارتفاع العجين، خلايا الخميرة تكسر الجلوكوز glucose والكربوهيدرات
الأخرى، وتنتج غاز ثاني أكسيد الكربون. يوسّع ثاني أكسيد الكربون العجين، ويسبّب إرتفاعه.
إنزيمات هضم البروتين Protein-digesting enzymes في الخميرة تهضم جزئيا بروتين الغلوتين gluten في
الدقيق لإعطاء الخبز قوامه الإسفنجي.
الخمائر وفيرة حيث هناك بساتين
orchards أو ثمار fruits (السديم haze على تفاحة هو طبقة من الخمائر). في تخمير
الكحول الطبيعي، الخمائر البرّية من أنواع مختلفة من الساكروميسيس Saccharomyces تسحق
مع الفاكهة؛ في التخمير المتحكم فيه، يضاف ساكروميسيس إيلبسوديوس S. ellipsoideus إلى عصير الفاكهة
المحضّر. يخرج عصير الفاكهة فقاقيع بغزارة بينما يتطور ثاني أكسيد الكربون. عندما
ينضب الأكسجين، يتحول أيض الخميرة إلى التخمير والبيروفيت pyruvate من مسار تحلل السكر
glycolysis يتغير إلى كحول
أثيلي ethyl
alcohol
قابل للإستهلاك. الحصة الضخمة من الإقتصاد الأمريكي التي تتحملها
صناعات النبيذ والمشروبات الروحية هو إشاره على أهمية خمائر التخمير.
من المحتمل أن ساكروميسيس سيريفيسي S. cerevisiae أكثر كائن حي حقيقي النواه مفهوم على
المستوى الجزيئي molecular والخلوي cellular. حدد تتابع جينومه الكامل في 1997، أول نموذج
حي حقيقي النواه تحدد تتابعاته بالكامل (النموذج الحي Model
organism:
كائن حي بسيط نسبيا يستعمل لدراسة المبادئ العامّة من علم الأحياء). يحتوي
ساكروميسيس سيريفيسي S.
cerevisiae على حوالي 6.000 جين. قد يبدو أوليا بأن ساكروميسيس سيريفيسي S. cerevisiae سيكون لها القليل من القواسم المشتركه مع البشر. ومع ذلك، كلاها كائنات
حية حقيقية النواه بنواة خلوية، كروموسومات، وآلية مماثلة للانقسام الخلوي (انقسام
ميتوزي mitosis).
ساكروميسيس سيريفيسي S. cerevesiae، بالتالي، استخدمت
لفهم أفضل ليس فقط وظيفة الخلية في الحيوانات، لكن أيضا كنموذج للمرض البشري. في الواقع،
حوالي 20 % من جينات الأمراض البشرية لها نظيراتها في الخميرة. على سبيل المثال،
العملية الكيميائية والإشارات التي بواسطتها تهيّئ الخلية نفسها للانقسام الميتوزي إمّا أنها إكتشفت لأول مره بإستخدام خلايا
الخميرة أو مساهمات رئيسية على الفهم جاءت من أبحاث على خلايا الخميرة. حددت الأبحاث
على الخميرة وجود البريونات prions، والتي ساعدت في فهم الأمراض البريونيه البشرية human prion diseases.
أدوية محتملة مفيدة في علاج
الأمراض أيضا يمكن أن تفحص بإستخدام خلايا الخميرة. خميرة طافره mutant، على سبيل المثال،
مع ما يكافئها من الجينات المسببه للأمراض البشريه، يمكن أن تعالج باستخدام الأدوية العلاجية المحتملة لتحديد المركب القادر على استعادة الوظيفة الطبيعية لجينات خلية الخميرة. مثل هذه الأدوية، أو التعديلات عليها، قد تكون
مفيدة أيضا في البشر.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق