İçeriğe atla

Maya (biyoloji)

En iyi bilinen maya türlerinden birisi olan Saccharomyces cerevisiae hücrelerinin SEM görüntüsü. Bazılarında tomurcuklanma gözleniyor.
İnsanlarda hastalık oluşturabilen bir maya türü: Candida albicans

Mayalar ökaryot, tek hücreli, fungi (mantarlar) alemi içerisinde sınıflandırılan mikroorganizmalardır. Kökenleri 300 milyon yıl öncesine kadar uzanmaktadır ve bilinen en az 1500 türü bulunmaktadır.[1][2] Tanımlanmış tüm mantar türlerinin tahminen %1'i mayalardır.[3] Mayalar çok hücreli atalardan evrimleşmiş, tek hücreli organizmalardır,[4] fakat bazı türleri, pseudohif olarak bilinen, birbirine zincirleme eklenen tomurcuklanmış hücre dizileri oluşturarak, çok hücreli organizma benzeri özellikler gösterme yeteneğine sahiptirler.[5] Maya hücreleri, türe ve çevresel ortama göre, genellikle 3–4 µm (mikrometre) olsalar da, 40 µm'ye kadar varan farklı boyutlarda olabilirler.[6]

Mayalar tek bir taksonomik veya filogenetik grup içerisinde yer almazlar. Filogenetik çeşitlilikleri nedeniyle iki farklı şube altında sınıflandırılırlar: Ascomycota ve Basidiomycota. Tomucuklanan mayalar veya diğer bir tabirle "gerçek mayalar" Ascomycota şubesinin Saccharomycetales ordosunda yer alırlar.[7]

Bazı türleri ekmek kabartmak, alkollü içki fermantasyonu ve hatta yakıt pillerinin çalışmasında kullanılır. Bazı mayalar, örneğin Candida albicans insanlarda enfeksiyona yol açar (kandidiyaz). Pembe mayalar (Rhodotorula), duş perdelerinde ve evdeki nemli yüzeyde yaşar, yüzeyler üzerinde lekeli bir görünüm oluşturur. Binden fazla maya türü tanımlıdır. En yaygın kullanılan maya olan Saccharomyces cerevisiae, binlerce yıl önce şarap, bira ve ekmek yapımı için evcilleştirilmiştir. Maya sözcüğü Türkçeye Farsçadan girmiştir.

Fizyoloji

Maya türleri zorunlu aerobik veya istemli anaerobik (fakültatif anaerobik) fizyolojiye sahip olabilirler. Zorunlu anaerobik maya türü bilinmemektedir. Oksijen yokluğunda fermantatif mayalar enerji elde etmek için karbonhidratları karbon dioksit ve etanol (alkol) veya laktik asite dönüştürürler. Biracılık ve şarapçılıkta ortaya çıkan etanol şişelenir, ekmek yapımında ise etanol buharlaşır, açığa çıkan karbondioksit ekmeği kabartır.

Örneğin, glukoz fermantasyon reaksiyonu özetle şöyledir:

C6H12O6 (glikoz) → 2 C2H5OH + 2 CO2

Biyoteknolojide kullanımı

Mayanın faydalı fizyolojik özellikleri onun biyoteknoloji alanında kullanılmasına yol açmıştır. Şekerlerin maya tarafında fermantasyonu bu teknolojinin en eski uygulamasıdır.

Ekmek mayası ekmek imalatında kullanılır. En yaygın maya olarak Saccharomyces cerevisiae kullanılır. Bira mayası bira fermantasyonunda kullanılır. Maya şarap yapımında da kullanılır.

Modern biyoteknolojide maya başka canlılara ait proteinlerin ucuz yolla üretiminde kullanılmaktadır. Örneğin, insülin, interferon gibi insan proteinleri, hepatit B virüsünün kabuk proteinleri (aşı üretimi için) maya tarafından üretilebilmektedir.

Üreme

Maya hücresinin hayat döngüsü:
  1. Tomurcuklanma
  2. Konjugasyon
  3. Spor

Mayalar da diğer mantarlar gibi, eşeyli ve eşeysiz olarak üreme döngülerine sahiptirler. En yaygın görülen vejetatif çoğalma şekli tomurcuklanma'dır.[8] Tomurcuklanmada ana hücreden tomurcuk veya yavru hücre adı verilen bir yapı gelişir. Ana hücrenin nukleusu bir yavru nukleus oluşturmak üzere bölünür ve yavru nukleus tomurcuğa taşınır. Tomurcuk, ana hücreden ayrılıp yeni bir hücre oluşturuncaya dek büyümeye devam eder.[9] Oluşan yeni hücre genellikle ana hücreden daha küçüktür. Schizosaccharomyces pombe gibi bazı mayalar tomurcuklanma yerine bölünerek çoğalırlar[8] ve aynı boyutta iki yavru hücre meydana getirirler.

Genellikle, besin azlığı gibi çevresel stres koşullarında haploid hücreler ölürler, ancak aynı ortamda diploid hücreler sporla eşeyli üreme (mayoz) yoluna giderler ve haploid sporlar oluştururlar. Haploid sporlar ise yetişkin hale geldiklerinde, konjugasyon yoluyla tekrar diploid hücreleri oluştururlar.[10]

Büyüme ortamı

Çoğu maya, yüksek şekerli çevresel nümunelerden izole edilebilir. Meyvelerde, örneğin üzüm, elma veya şeftaliden, bitki özsuyu sızmalarında bulunur. Bazı mayalar toprak ve böceklerde bulunurlar.

Maya üretmek için kullanılan yaygın bir büyüme ortamı patates dekstroz agar (PDA) veya patates dekstroz ortamıdır. 200 dilimlenmiş patates 5-10 dakika suda haşlanır, sıvı kısım başka bir kaba aktarılır. Daha sonra üzerine saf su eklenerek 1 l'ye tamamlanır. Dekstroz (glikoz) eklenir (20 g/l) veya PDA için ilaveten 20 g agar eklenir, ortam otoklavlanarak sterilize edilir.

Kaynakça

  1. ^ Zhenguo Lin, Wen Hsiung Li (2014). "Comparative Genomics and Evolutionary Genetics of Yesat Carbon Metabolism". Molecular Mechanisms in Yeast Carbon Metabolism. Springer. s. 97. 14 Temmuz 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Temmuz 2021. The second completely sequenced yeast genome came 6 years later from the fission yeast Schizosaccharomyces pombe, which diverged from S. cerevisiae probably more than 300 million years ago. 
  2. ^ Hoffman CS, Wood V, Fantes PA (Ekim 2015). "An Ancient Yeast for Young Geneticists: A Primer on the Schizosaccharomyces pombe Model System". Genetics. 201 (2): 403-423. doi:10.1534/genetics.115.181503. PMC 4596657 $2. PMID 26447128. 
  3. ^ Kurtzman CP, Piškur J (2006). "Taxonomy and phylogenetic diversity among the yeasts". Sunnerhagen P; Piskur J (Ed.). Comparative Genomics: Using Fungi as Models. Topics in Current Genetics. 15. Berlin: Springer. ss. 29-46. doi:10.1007/b106654. ISBN 978-3-540-31480-6. 
  4. ^ Yong E (16 Ocak 2012). "Yeast suggests speedy start for multicellular life". Nature. doi:10.1038/nature.2012.9810. 6 Nisan 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Temmuz 2021. 
  5. ^ Kurtzman CP, Fell JW (2005). Gábor P; de la Rosa CL (Ed.). Biodiversity and Ecophysiology of Yeasts. The Yeast Handbook. Berlin: Springer. ss. 11-30. ISBN 978-3-540-26100-1. 
  6. ^ "Cutaneous lesions showing giant yeast forms of Blastomyces dermatitidis". Journal of Cutaneous Pathology. Walker K, Skelton H, Smith K. 29 (10): 616-618. 2002. doi:10.1034/j.1600-0560.2002.291009.x. PMID 12453301. 
  7. ^ "What are yeasts?". Yeast Virtual Library. 15 Mayıs 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Temmuz 2021. 
  8. ^ a b Balasubramanian MK, Bi E, Glotzer M (2004). "Comparative analysis of cytokinesis in budding yeast, fission yeast and animal cells". Current Biology. 14: 806-818. doi:10.1016/j.cub.2004.09.022. PMID 15380095. 
  9. ^ Yeong FM (2005). "Severing all ties between mother and daughter: cell separation in budding yeast". Molecular Microbiology. 55 (5): 1325-1331. doi:10.1111/j.1365-2958.2005.04507.x. PMID 15720543. 
  10. ^ Neiman AM (2005). "Ascospore formation in the yeast Saccharomyces cerevisiae". Microbiology and Molecular Biology Reviews. 69 (4): 565-584. doi:10.1128/MMBR.69.4.565-584.2005. PMC 1306807 $2. PMID 16339736. 


İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Biyoloji</span> canlıları inceleyen bilim dalı

Biyoloji ya da dirim bilimi, yaşamın bilimsel olarak incelenmesidir. Geniş bir kapsama sahip bir doğa bilimidir ancak onu tek ve tutarlı bir alan olarak birbirine bağlayan birkaç birleştirici teması vardır. Örneğin, tüm organizmalar, gelecek nesillere aktarılabilen genlerde kodlanmış kalıtsal bilgileri işleyen hücrelerden oluşur. Bir diğer ana tema ise yaşamın birliğini ve çeşitliliğini açıklayan evrimdir. Enerji işleme, organizmaların hareket etmesine, büyümesine ve çoğalmasına izin verdiği için yaşam için de önemlidir. Son olarak, tüm organizmalar kendi iç ortamlarını düzenleyebilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Mantarlar</span> ökaryot âlemi

Mantarlar, çok sayıda çok hücreli ve tek hücreli ökaryotik canlıyı kapsayan bir biyolojik âlemin adıdır. Maya gibi mikroorganizmalardan, küf ve şapkalı mantarlara kadar pek çok üyesi olan bu canlılar grubu, halk arasında genellikle sadece şapkalı mantarları tanımlamak için kullanılır. Biyoloji alanında mantarları inceleyen bilim dalına mikoloji denir.

<span class="mw-page-title-main">Fermantasyon</span> kimyasal çürüme

Fermantasyon, hücre içinde oksijen yokluğunda meydana gelen metabolik bir faaliyet olarak ‘NAD+'yi yeniden oluşturmak için glikozun glikoliz yoluyla kısmi oksidasyonunu takip eden metabolik adımlar’ şeklinde tanımlanmaktadır. Fermantasyon anaerobik şartlarda, yani oksidatif fosforilasyon olamadığı durumlarda, glikoliz yoluyla ATP üretimini sağlayan önemli bir biyokimyasal süreçtir. Biyokimyanın fermantasyonla ilgilenen dalı zimolojidir.

<span class="mw-page-title-main">Laktik asit</span> Stereoizomer grubu

Laktik asit, kimyasal formülü C₃H₆O₃ olan organik bir asittir. İzomerik iki formu vardır: L(+) laktik asit ve D(-) laktik asit. Laktik asit, birçok doğal süreçte ve mikroorganizmalar tarafından fermantasyon sırasında üretilir. Bu asit, sütte de doğal olarak bulunur ve bu nedenle "laktik" adını almıştır.

<span class="mw-page-title-main">Etanol</span> kimyasal bileşik

Etanol ya da etil alkol, renksiz, hoş kokulu ve yanıcı, hafif bir sıvıdır. Alkollü içeceklerde kullanılan tek alkol türüdür. Ayrıca çözücü olarak da kullanılır. Kimyasal formülü C2H5OH olup kısaca EtOH olarak da yazılabilir.

<i>Saccharomyces</i>

Saccharomyces, fungus (mantar) alemine ait bir cinstir, pek çok maya türü içerir; Saccharomyces ismi Latince saccharo- (şeker) ve Yunanca -mikes (mantar) sözcüklerinden türetilmiştir. Saccharomyces'lerin tipik özellikleri arasında nitrat kullanamamaları ve karbohidratları fermante edebilmeleridir. Bu cinsin üyeleri gıda sanayisinde çok önemlidirler. Bir örnek, ekmek, bira ve şarap yapımında kullanılan Saccharomyces cerevisiae'dır. Grubun diğer üyeler arasında şarapçılıkta kullanılan Saccharomyces bayanus ve ilaç yapımında kullanılan Saccharomyces boulardii sayılabilir. Yakın zamanda Saccharomyces boulardiinin Saccharomyces cerevisiaenın bir alt türü olduğu gösterilmiştir.

<i>Saccharomyces cerevisiae</i> bira, şarap ve ekmek yapımında kullanılan; tomurcuklanan bir maya türü

Saccharomyces cerevisiae, tomurcuklanan bir maya türüdür. Eski çağlardan beri bira, şarap ve ekmek yapımında kullanılmasından dolayı en önemli maya türü olduğu söylenebilir. Üzümün kabuğundan izole edildiği tahmin edilmektedir. Koyu kabuklu meyvelerin kabuklarındaki beyaz tabakanın bir bileşeni mayadır. Kabuktaki mumun içinde yer alır. Moleküler biyoloji ve hücre biyolojisi alanlarında prokaryotlar arasında model organizma olarak ele alınan Escherichia coliye benzer şekilde, üzerinde en çok çalışılmış model ökaryotik organizmalar arasında da bu maya türü yer alır. Saccharomyces cerevisiae hücreleri yuvarlak veya yumurta biçimlidir. Çapları 5-10 mikrometredir. Tomurcuklanma olarak bilinen bir bölünme yoluyla ürer.

<i>Torulaspora delbrueckii</i>

Torulaspora delbrueckii, buğday birası yapmakta kullanılan Saccharomyces rosei veya Saccharomyces rosei veya Saccharomyces delbrueckii veya Candida colliculosa olarak da bilinen bir mayadır. Bir alt fermantasyon mayası olan Torulaspora delbrueckii buğday birasının kendine has karanfil baharı tadını veren bileşiği sağlar.

<i>Schizosaccharomyces pombe</i> maya türü

Schizosaccharomyces pombe veya "fisyon mayası", tek hücreli bir maya türüdür. Biyologlar tarafından ökaryotik canlıların moleküler biyoloji ve hücre biyolojisini çalışmak için bir model organizma olarak kullanılır. Hücreler çubuk şeklinde, 2-3 mikrometre çapında, 7-14 mikrometre uzunluğundadır. Bu hücreler hücre uçlarında uzayarak şekillerini korurlar, hücre ortasından bölünürek eşit büyüklükte iki yavru hücre oluştururlar.

<span class="mw-page-title-main">Model canlı</span>

Model canlı veya model organizma, belirli biyolojik olayların anlaşılması için yapılan deneylerde yaygın olarak kullanılan canlılara verilen genel isimdir. Bu canlılarda çalışılarak bulunması ümit edilen keşiflerle, canlılardaki diğer süreçlerin de açıklanacakları düşünülmektedir.

Sterol O-asiltransferaz (SOAT) veya asil-KoA kolesteril asil transferaz, EC 2.3.1.26 asil transferaz sınıfı bir enzimdir. İnsanda iki tip ACAT enzimi vardır, ACAT1 ve ACAT2 enzimleri SOAT1 ve SOAT2 adlı genler tarafından kodlanır. Bu enzimler kolesterol metabolizmasında ve safra tuzu biyosentezinde önemli rol oynarlar. ACAT1 enziminin geni için ACAT1 kullanılmamalıdır çünkü ACAT1 kısaltması ketotiyolaz aktivitesine sahip asetil-Koenzim A asetiltransferaz 1 enziminin genine aittir.

<span class="mw-page-title-main">YEPD</span>

YEPD veya YPD Ekmek veya bira mayasından otolizasyon, asit veya proteolitik enzimlerle hidrolizasyon yoluyla elde edilen maya özü. Maya büyümesi için tam bir ortamdır. Bu maya ekstratı, pepton bidest içerir. Su ve glikoz veya dekstroz. Bu agar içeren katı bir ortam olarak kullanılabilir. Maya ekstresinin, tipik büyümeyi gerçekleştirmesi üzerine gereken tüm amino asitleri içerir.

<span class="mw-page-title-main">Saccharomyces boulardii</span> mantar türü

Saccharomyces boulardii ilk olarak 1923 yılında Fransız bilim adamı Henri Boulard tarafından liçi ve mangostan meyve kabuğundan izole edilen tropikal bir mayadır. İlk raporlar farklı taksonomik, metabolik ve genetik özellikler iddia etse de S. boulardii genetik olarak S. cerevisiae suşlarının bir gruplamasıdır, >%99 genomik akrabalığı paylaşır ve S. cerevisiae var. boulardii sinonimini verir.

Amino asit permeazlar amino asitlerin hücre içine taşınmasında rol alan membran permeazlarıdır. Bu proteinlerin evrimsel olarak bağlantılı oldukları ortaya çıkarılmıştır. Bu proteinler 12 transmembran segment içerirler.

Zimas, şekerin etanol ve karbondioksite fermantasyonunu katalize eden bir enzim bileşiğidir. Mayalarda doğal olarak oluşur. Zimas aktivitesi, maya suşları arasında değişir.

<span class="mw-page-title-main">Holomycota</span>

Holomycota veya Nucletmycea, Holozoa'nın kardeş grubu olan temel bir Opisthokont klanıdır. Cristidiscoidea ve mantar (fungi) aleminden oluşur. Holomycota'nın en eski soyu olarak nükleeriidlerin, tek hücreli serbest yaşayan fagotrofik amiplerin konumu, hayvanların ve mantarların bağımsız olarak ortak bir tek hücreli atadan karmaşık çok hücreliliği edindiğini ve ozmotrofik yaşam tarzının daha sonra ortaya çıktığını göstermektedir. bu ökaryotik soyun ayrışmasında. Opisthosporidians, aphelidleri, Microsporidia ve Cryptomycota, üç endoparazit grubunu içeren yakın zamanda önerilen bir taksonomik gruptur.

<span class="mw-page-title-main">Gıda işlemede fermentasyon</span> Converting carbohydrates to alcohol or acids using anaerobic microorganisms

Gıda işlemede fermantasyon, anaerobik koşullar altında mikroorganizmalar kullanılarak karbonhidratların alkol veya organik asitlere dönüştürülmesi işlemidir. Fermantasyon genellikle mikroorganizmaların etkisinin gösterilmesi istendiği anlamına gelmektedir. Fermantasyon bilimi, zimoloji veya zimurji olarak bilinmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Fermantasyon (şarap)</span>

Şarap yapımında fermantasyon süreci üzüm suyunu alkollü içeceğe dönüştürür. Fermentasyon sırasında, maya meyve suyunda bulunan şekeri etanol ve karbon dioksit'e dönüştürür. Şarapçılık'ta fermantasyonun başlangıcında şıradadaki oksijen seviyesinin yanı sıra fermantasyon sıcaklığı ve hızı da önemli hususlardır. Sıkışmış fermantasyon ve birkaç şarap hata gelişme riski de bu aşamada oluşabilir ki bu "birincil fermantasyon" için 5 ila 14 gün arasında ve potansiyel olarak ikincil fermantasyon için 5 ila 10 gün daha sürebilir. Fermantasyon, Riesling gibi birçok beyaz şarapta yaygın olan paslanmaz çelik tanklarda, açık ahşap fıçıda, şarap fıçısında ve birçok köpüklü şarap'ın üretiminde olduğu gibi şarap şişesinin içinde de yapılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Hamurun mayalanması (pişirme tekniği)</span>

Pisirmede hamurun mayalanması, mayalı ekmek ve diğer unlu mamullerin hazırlanmasında hamurun fırınlanma'dan önce son bir kez dinlenmesine ve kabarmasına izin verilen aşamadır. Bu dinlenme süresince maya hamuru fermente ederek gazı çıkarır ve hamur mayalanır.

<span class="mw-page-title-main">Tek hücreli canlı</span> sadece bir hücreden oluşan organizma

Tek hücreli organizma olarak da bilinen tek hücreli canlı, birden fazla hücreden oluşan çok hücreli bir organizmanın aksine, tek bir hücreden oluşan bir organizmadır. Organizmalar iki genel kategoriye ayrılır: prokaryotik organizmalar ve ökaryotik organizmalar. Prokaryotların çoğu tek hücrelidir ve bakteri ve arkea olarak sınıflandırılır. Birçok ökaryot çok hücrelidir, ancak protozoa, tek hücreli algler ve tek hücreli mantarlar gibi bazıları tek hücrelidir. Tek hücreli organizmaların yaşamın en eski formu olduğu düşünülmektedir; ilk protoseller muhtemelen 3.8-4.0 milyar yıl önce ortaya çıkmıştır.