JoVE Logo
Faculty Resource Center

Sign In

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Representative Results

Discussion

Acknowledgements

Materials

References

Biology

Пивоваренные дрожжи Экспоненциальный рост кинетика в культуре партии для анализа дыхания и ферментативным метаболизма

Published: September 30th, 2018

DOI:

10.3791/58192

1Department of Chemistry, Universidad Autónoma de Querétaro, 2Department of Biochemical Engineering, Instituto Tecnológico de Morelia, 3Department of Biochemical Engineering, Instituto Tecnológico Superior de Ciudad Hidalgo

Здесь мы представляем протокол для оценки метаболизм дыхания и ферментативным путем установки экспоненциальный рост Saccharomyces cerevisiae экспоненциальный рост уравнения. Расчета кинетических параметров позволяет для проверки влияния веществ/соединений на брожение или митохондриальное дыхание.

Пивоваренные дрожжи клетки в экспоненциальной фазе роста, производя СПС через ферментации и/или митохондриальное дыхание. Концентрация углерода сбраживаемых главным образом регулирует как дрожжевых клеток генерировать СПС; Таким образом различия в уровнях сбраживаемых углеводов диски энергетический метаболизм S. cerevisiae. Этот документ описывает метод высокой пропускной способностью на основе экспоненциального дрожжей роста для оценки последствий изменения концентрации и характер источника углерода на метаболизм дыхания и ферментативной. Рост S. cerevisiae измеряется в Гонав или потрясен конической колбе путем определения оптической плотности (OD) на 600 Нм. Затем кривая роста построен построения ОД против времени, что позволяет выявление и отбор экспоненциальной фазе и оснащен экспоненциальный рост уравнение для получения кинетическими параметрами. Низкие конкретные темпы роста с выше удвоение раз обычно представляют дыхания рост. И наоборот более высокие темпы роста конкретных с нижней удвоение раз указывают на ферментативную рост. Пороговые значения удвоения время и темп роста конкретных оцениваются с помощью хорошо известных дыхания или ферментативную условия, такие как источников без сбраживаемых углерода или более высокие концентрации сбраживаемых Сахаров. Это получается для каждого конкретного штамма. Наконец рассчитанные кинетических параметров сравниваются с пороговые значения установить ли дрожжи показывает ферментативной и/или респираторных роста. Преимуществом данного метода является его относительная простота для понимания воздействия вещества/смеси на ферментативную или дыхательных путей метаболизма. Важно подчеркнуть, что рост является сложной и сложной биологический процесс; Таким образом предварительные данные из этого метода должен быть подтвержден количественная оценка потребления кислорода и накоплением побочные продукты брожения. Таким образом этот метод может использоваться как предварительный скрининг соединений/веществ, которые могут нарушить или улучшают ферментативную или дыхательных путей метаболизма.

Saccharomyces cerevisiae роста служит ценным инструментом для выявления десятки физиологических и молекулярных механизмов. Рост измеряется прежде всего тремя методами: серийных разведений для выборочной проверки, образуя колонии единица подсчета и кривых роста. Эти методы могут использоваться отдельно или в сочетании с различными субстратами, экологических условий, мутантов и химических веществ расследовать конкретные ответы или фенотипов.

Митохондриальное дыхание-это биологический процесс, в котором Кинетика роста успешно применяется для обнаружения неизвестных механизмов. В этом случае добавок питательных сред с без сбраживаемых ....

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. Культура средства массовой информации и подготовка посевным материалом

  1. Подготовка 100 мл 2% дрожжевой экстракт Пептон декстрозы (YPD) жидкой среды (добавить 1 г дрожжей экстракт, казеина Пептон, 2 g и 2 g глюкозы до 100 мл дистиллированной воды). Отказаться от 3 мл СМИ в 15 мл стерилизуются ?.......

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Кривые роста может использоваться для предварительно различать дыхания и ферментативным фенотипы в дрожжей S. cerevisiae . Таким образом, мы исполняли партии культуры S. cerevisiae (BY4742) с концентрациями различных глюкозы, представивших побудить ферментативным рост: 1%, .......

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Много времени прошло с момента J. Monod10 выразил, что изучение роста бактериальных культур является основным методом микробиологии. Появление молекулярной инструменты задержки использования и изучения роста как техника. Несмотря на сложность роста, которая включает в себя м.......

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Этот проект был поддержан, предоставляет Consejo Nacional de науки y Tecnología (Грант № 293940) и Фонд "Телмекс"-TELCEL (Грант № 162005585), оба с ИКОМ.

....

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

NameCompanyCatalog NumberComments
Orbital ShakerThermo Scientific4353For inoculum incubation or conical fask cultures
Bioscreen Growth curvesC MBRFor batch cultures in microplates
GlucoseSigma G7021For YPD broth preparation
Peptone from casein, enzymatic digestSigma 82303For YPD broth preparation
Yeast extractSigma 09182-1KG-FFor YPD broth preparation
Bacteriological AgarSigma A5306For YPD agar preparation
NaH2PO4Sigma S8282For SC broth preparation
(NH4)2SO4Sigma A4418For SC broth preparation
Yeast nitrogen base without amino acids and ammonium sulfateSigma Y1251For SC broth preparation
Yeast synthetic drop-Out medium supplementsSigma Y1501For SC broth preparation
Ammonium sulfate granularJ.T. Baker0792-RFor medium supplementation example
ResveratrolSigma R5010For medium supplementation example
GalactoseSigma G8270For medium supplementation example
SucroseSigma S7903For medium supplementation example
Absolut ethanolMerck107017For medium supplementation example
GlycerolJ.T. Baker2136-01For medium supplementation example
GraphPad PrismGraphPad SoftwareFor data analysis
Honeycomb microplatesThermo Scientific9502550For microplate cultures

  1. Parrella, E., Longo, V. D. The chronological life span of Saccharomyces cerevisiae to study mitochondrial dysfunction and disease. Methods. 46 (4), 256-262 (2008).
  2. Rosas Lemus, M., et al. The role of glycolysis-derived hexose phosphates in the induction of the Crabtree effect. Journal of Biological Chemistry. , (2018).
  3. Xu, X. D., et al. Warburg effect or reverse Warburg effect? A review of cancer metabolism. Oncology Research and Treatment. 38 (3), 117-122 (2015).
  4. De Deken, R. H. The Crabtree effect: a regulatory system in yeast. Journal of General Microbiology. 44 (2), 149-156 (1966).
  5. Hagman, A., Sall, T., Piskur, J. Analysis of the yeast short-term Crabtree effect and its origin. The FEBS Journal. 281 (21), 4805-4814 (2014).
  6. Hammad, N., Rosas-Lemus, M., Uribe-Carvajal, S., Rigoulet, M., Devin, A. The Crabtree and Warburg effects: Do metabolite-induced regulations participate in their induction?. Biochim Biophys Acta. 1857 (8), 1139-1146 (2016).
  7. Keating, E., Martel, F. Antimetabolic Effects of Polyphenols in Breast Cancer Cells: Focus on Glucose Uptake and Metabolism. Frontiers in Nutrition. 5, 25 (2018).
  8. Pfeiffer, T., Morley, A. An evolutionary perspective on the Crabtree effect. Frontiers in Molecular Biosciences. 1, 17 (2014).
  9. Olivares-Marin, I. K., et al. Interactions between carbon and nitrogen sources depend on RIM15 and determine fermentative or respiratory growth in Saccharomyces cerevisiae. Applied Microbiology and Biotechnology. 102 (10), 4535-4548 (2018).
  10. Monod, J. The growth of bacterial cultures. Annual Review of Microbiology. 3 (1), 371-394 (1949).
  11. Cui, S., Xu, S. Analysis of mathematical models for the growth of tumors with time delays in cell proliferation. Journal of Mathematical Analysis and Applications. 336 (1), 523-541 (2007).
  12. Benzekry, S., et al. Classical mathematical models for description and prediction of experimental tumor growth. Public Library of Science Computational Biology. 10 (8), e1003800 (2014).
  13. Ramos-Gomez, M., et al. Resveratrol induces mitochondrial dysfunction and decreases chronological life span of Saccharomyces cerevisiae in a glucose-dependent manner. Journal of Bioenergetics and Biomembranes. 49 (3), 241-251 (2017).
  14. Madrigal-Perez, L. A., et al. Energy-dependent effects of resveratrol in Saccharomyces cerevisiae. Yeast. 33 (6), 227-234 (2016).
  15. Peleg, M., Corradini, M. G. Microbial growth curves: what the models tell us and what they cannot. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 51 (10), 917-945 (2011).

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2024 MyJoVE Corporation. All rights reserved