{"id":7220645,"date":"2015-03-01T15:55:25","date_gmt":"2015-03-01T14:55:25","guid":{"rendered":"https:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/2015\/03\/01\/sorevolucio_es_impaktak_vii"},"modified":"2015-03-01T15:55:25","modified_gmt":"2015-03-01T14:55:25","slug":"sorevolucio_es_impaktak_vii","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/?p=7220645","title":{"rendered":"S\u00f6r\u00e9leszt\u0151-evol\u00faci\u00f3 \u00e9s Impakt\u00e1k VII."},"content":{"rendered":"<p><iframe loading=\"lazy\" width=\"100%\" height=\"NaN\" scrolling=\"no\" frameborder=\"no\" src=\"https:\/\/w.soundcloud.com\/player\/?url=https%3A\/\/api.soundcloud.com\/tracks\/193515271&amp;color=ff5500&amp;auto_play=false&amp;hide_related=false&amp;show_comments=true&amp;show_user=true&amp;show_reposts=false\"><\/iframe><\/p>\n<p>A <a href=\"http:\/\/sciencemeetup.444.hu\/2015\/02\/28\/impaktak-vii\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">febru\u00e1ri Impakt\u00e1k<\/a> m\u00e1sodik\u00a0interj\u00faj\u00e1ban a s\u00f6rk\u00e9sz\u00edt\u00e9sr\u0151l besz\u00e9l\u00fcnk \u00e9s ennek aprop\u00f3j\u00e1n van k\u00e9t \u00e9rdekess\u00e9g, ami nem f\u00e9rt bele az interj\u00faba, de az\u00e9rt \u00e9rdemes r\u00f3la egy kicsit besz\u00e9lni.<\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p>Az egyik az, hogy a s\u00f6r\u00e9leszt\u0151, azaz\u00a0<em>Saccharomyces cerevisiae\u00a0<\/em>az \u00e9leszt\u0151k k\u00f6z\u00f6tt is k\u00fcl\u00f6nleges, hiszen megfelel\u0151 mennyis\u00e9g\u0171 oxig\u00e9n jelenl\u00e9te mellett (szakzsargonban aerob k\u00fcr\u00fclm\u00e9nyek k\u00f6z\u00f6tt) r\u00e9szben etanolt, azaz alkoholt hoz l\u00e9tre a rendelkez\u00e9s\u00e9sre \u00e1ll\u00f3 cukrokb\u00f3l, nem csak biomassz\u00e1t. Azonos k\u00f6r\u00fclm\u00e9nyek k\u00f6z\u00f6tt m\u00e1s \u00e9leszt\u0151-fajok szorgalmasan \u00e9p\u00edtik a saj\u00e1t biomassz\u00e1jukat, \u00e9s ugyan k\u00e9pesek maguk is etanolt felhaszn\u00e1lni, l\u00e9trehozni m\u00e9g v\u00e9letlen\u00fcl sem hoznak l\u00e9tre.<\/p>\n<p>Ez a jelens\u00e9g, ami a szakirodalomban Crabtree-hat\u00e1sk\u00e9nt szerepel, annak k\u00f6sz\u00f6nhet\u0151, hogy az evol\u00faci\u00f3 sor\u00e1n egy g\u00e9nduplik\u00e1ci\u00f3nak k\u00f6sz\u00f6nhet\u0151en a\u00a0<em>S. cerevisiae<\/em>-ben k\u00e9t\u00a0alkohol-dehidrogen\u00e1zt k\u00f3dol\u00f3 <em>ADH<\/em>\u00a0g\u00e9n van, \u00e9s ezek\u00a0enzimatikus aktivit\u00e1sa k\u00fcl\u00f6nb\u00f6zik: m\u00edg a cukorszint lecs\u00f6kken\u00e9sekor bekapcsol\u00f3\u00a0<em>ADH2<\/em>\u00a0az etanolb\u00f3l t\u00f6rt\u00e9n\u0151 acetaldehid k\u00e9pz\u00e9st kataliz\u00e1lja (az acetaldehidet tov\u00e1bbi metabolikus utak haszn\u00e1lj\u00e1k majd fel), a folyamatosan kifejezett <em>ADH1\u00a0<\/em>\u00e9pp ford\u00edtva m\u0171k\u00f6dik \u00e9s az acetaldehid-&gt;alkohol \u00e1talakul\u00e1st kataliz\u00e1lja.<\/p>\n<p>Azaz, amikor fogy\u00f3ban van a k\u00f6rnyezetben a cukor \u00e9s emelked\u0151ben\u00a0az etanol koncentr\u00e1ci\u00f3ja, a <em>S. cerevisiae<\/em> is megv\u00e1ltoztatja a metabolizmus\u00e1t \u00e9s elkezd a k\u00f6rnyezetben felhalmozott etanolb\u00f3l is biomassz\u00e1t szintetiz\u00e1lni.\u00a0<\/p>\n<p><img src=\"http:\/\/m.cdn.blog.hu\/cr\/criticalbiomass\/post-image\/2015\/02\/yeast_crabtree.png\" alt=\"yeast_crabtree.png\" class=\"imgnotext\" \/><\/p>\n<p>Ugyan sz\u00e1munkra rendk\u00edv\u00fcl k\u00e9nyelmes a s\u00f6r\u00e9leszt\u0151k Crabtree-pozitivit\u00e1sa, az\u00e9rt a jelens\u00e9g\u00a0egy nem t\u00f6k\u00e9letesen megv\u00e1laszolt k\u00e9rd\u00e9st vet fel: mi sz\u00fcks\u00e9g van erre? Mi\u00e9rt nem k\u00f6zvetlen\u00fcl biomassz\u00e1t gy\u00e1rtanak\u00a0<em>Saccharomyces<\/em> sejtek is a k\u00f6rnyezetben lev\u0151 cukrokb\u00f3l?<\/p>\n<p>A jelens\u00e9g, amennyire a genomikai adatokb\u00f3l k\u00f6vetkeztetni tudunk erre, kb. egyid\u0151s a modern, magas cukortartalm\u00fa gy\u00fcm\u00f6lcs\u00f6k megjelen\u00e9s\u00e9vel. Felt\u00e9telezhet\u0151, hogy ezeket a nagyszer\u0171 t\u00e1panyagforr\u00e1sokat kihaszn\u00e1l\u00f3 mikroorganizmusok (k\u00f6zt\u00fck \u00e9leszt\u0151k is)\u00a0egym\u00e1ssal is versenyben voltak \u00e9s a\u00a0<em>Saccharomyces<\/em>ek \u00fagy biztos\u00edtott\u00e1k maguknak az el\u0151nyt, hogy egyr\u00e9szt a gyors etanoll\u00e1 bont\u00e1ssal elhappolt\u00e1k sok m\u00e1s mikroorganizmus el\u0151l az ide\u00e1lis t\u00e1pforr\u00e1st \u00e9s nem mellesleg az etanol felhalmoz\u00e1s\u00e1val a k\u00f6rnyezetben g\u00e1tolt\u00e1k a versenyt\u00e1rsak n\u00f6veked\u00e9s\u00e9t is. Vagyis a &#8220;k\u00e9sz\u00edts &#8211; halmozz fel &#8211; haszn\u00e1ld&#8221; (&#8220;make-accumulate-consume&#8221;) strat\u00e9gia a mell\u00e9kterm\u00e9k \u00e1llati fiziol\u00f3gi\u00e1ra gyakorolt hat\u00e1s\u00e1t\u00f3l teljesen f\u00fcggetlen\u00fcl alakult ki.<em>\u00a0<\/em><\/p>\n<p>A m\u00e1sik fontos k\u00e9rd\u00e9s az \u00fan. &#8220;lager-\u00e9leszt\u0151k&#8221; kialakul\u00e1s\u00e1hoz kapcsol\u00f3dik. Ahogy arr\u00f3l a podcastben is eml\u00edtj\u00fck, ezek az als\u00f3-erejeszt\u00e9sre alkalmas \u00e9leszt\u0151 fajok j\u00f3val a s\u00f6rf\u0151z\u00e9s megjelen\u00e9se ut\u00e1n, 1400 k\u00f6r\u00fcl jelenhettek meg, valahol a Bajor Alpokban, ahol az erjeszt\u00e9s hidegebb helyeken (barlangokban) t\u00f6rt\u00e9nt, ami kev\u00e9sb\u00e9 volt ide\u00e1lis a klasszikus s\u00f6r\u00e9leszt\u0151k sz\u00e1m\u00e1ra.<\/p>\n<p>Itt ism\u00e9t a genomi adatokhoz kell fordulnunk, amelyek alapj\u00e1n a k\u00e9t leggyakoribb &#8220;lager-\u00e9leszt\u0151&#8221;, a\u00a0<em>S. pastorianus\u00a0<\/em> \u00e9s a\u00a0<em>S. carlsbergiensis<\/em> az \u00e9leszt\u0151fajok nagyfok\u00fa promiszkuit\u00e1s\u00e1nak eredm\u00e9nye. Pontosabban mindketten a &#8220;klasszikus&#8221; s\u00f6r\u00e9leszt\u0151 &#8211; <i>S. cerevisiae<\/i> &#8211; \u00e9s egy m\u00e1sik faj, a\u00a0<em>S.\u00a0eubayanus\u00a0<\/em>hibridiz\u00e1ci\u00f3j\u00e1nak eredm\u00e9nyei; el\u0151bbi egy klasszikus <a href=\"http:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Polyploid\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">tetraploid<\/a>, m\u00edg ut\u00f3bbi egy triploid \u00e9l\u0151l\u00e9ny.\u00a0<\/p>\n<p><img src=\"http:\/\/m.cdn.blog.hu\/cr\/criticalbiomass\/post-image\/2015\/02\/yeast_phyologeny.jpg\" alt=\"yeast_phyologeny.jpg\" class=\"imgnotext open-in-modal\" \/><\/p>\n<p>Amint azt az el\u0151bbi \u00e1bra is j\u00f3l mutatja, ez a jelens\u00e9g &#8211; a hibridiz\u00e1ci\u00f3\u00a0&#8211; egy\u00e1ltal\u00e1n nem ritka a\u00a0<em>Saccharomyces<\/em> fajok k\u00f6z\u00f6tt, sz\u00e1mos\u00a0bor\u00e9leszt\u0151 is ennek k\u00f6sz\u00f6nhet\u0151en alakult ki. S\u0151t, ugyan felrajzolhatunk egy klasszikus\u00a0<em>Saccharomyces<\/em> t\u00f6rzsf\u00e1t, a fajok nagyfok\u00fa promiszkuit\u00e1s\u00e1nak k\u00f6sz\u00f6nhet\u0151en rendk\u00edv\u00fcl sok introgresszi\u00f3t tal\u00e1lhatunk a genomokban. Ez az a jelens\u00e9g, amikor k\u00e9t faj hibridiz\u00e1ci\u00f3j\u00e1t\u00a0k\u00f6vet\u0151en az ut\u00f3d valamilyen okb\u00f3l csak az egyik sz\u00fcl\u0151-fajjal szaporodik tov\u00e1bb, \u00edgy a m\u00e1sik sz\u00fcl\u0151i-faj genetikai \u00e1llom\u00e1nya fokozatosan &#8220;kikopik&#8221;, csak olyan g\u00e9nek, genom-szakaszok maradnak meg, amelyek az ut\u00f3dnak valamilyen el\u0151nyt biztos\u00edtanak, \u00edgy azokat &#8220;v\u00e9di&#8221; a term\u00e9szetes szelekci\u00f3.\u00a0<\/p>\n<p>Mivel a hibridiz\u00e1ci\u00f3 \u00e9s az \u00edgy l\u00e9trej\u00f6v\u0151 ut\u00f3dok \u00e9letk\u00e9pess\u00e9ge egy\u00e9bk\u00e9nt is a fajkeletkez\u00e9s biol\u00f3gi\u00e1j\u00e1nak fontos probl\u00e9m\u00e1ja, j\u00f3l l\u00e1that\u00f3, hogy a\u00a0<em>Saccharomyces<\/em> fajok tanulm\u00e1nyoz\u00e1sa a puszta biotechnol\u00f3giai jelent\u0151s\u00e9gen t\u00fal fontos alapkutat\u00e1si k\u00e9rd\u00e9sek megv\u00e1laszol\u00e1s\u00e1ban is seg\u00edthet.<\/p>\n<hr \/>\n<p><span size=\"1\" style=\"font-size: xx-small;\"> <b>Piskur J, Rozpedowska E, Polakova S, Merico A, Compagno C<\/b> (2006) How did <em>Saccharomyces<\/em> evolve to become a good brewer? <i>Trends Genet<\/i> <b>22(4)<\/b>: 183-6.<br \/> <b>Wendland J<\/b> (2014) Lager yeast comes of age. <i>Eukaryot Cell<\/i> <b>13(10)<\/b>: 1256-65. <\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>A febru\u00e1ri Impakt\u00e1k m\u00e1sodik\u00a0interj\u00faj\u00e1ban a s\u00f6rk\u00e9sz\u00edt\u00e9sr\u0151l besz\u00e9l\u00fcnk \u00e9s ennek aprop\u00f3j\u00e1n van k\u00e9t \u00e9rdekess\u00e9g, ami nem f\u00e9rt bele az interj\u00faba, de az\u00e9rt \u00e9rdemes r\u00f3la egy kicsit besz\u00e9lni.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[3,38,1],"tags":[108],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/7220645"}],"collection":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=7220645"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/7220645\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=7220645"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=7220645"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=7220645"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}