Drożdże

Monika Zakrzewska

Karol Gustaw Jank - 

Makowczenko

W służbie pacjentom 

• W 1995 r. Badacze z John Hopkins 

University przy użyciu metod 
inżynierii genetycznej i specjalnie 
przygotowanych komórek drożdży 
podjęli się odszukania białka 
parterującego huntingtynie przy

   wywoływaniu
   choroby 
   Zwanej 

Pląsawicą 

   Huningtona

.

Magdalena Fikus – Drożdże jako pacjenci; „New Scientist” 2004/1995 

Przebieg badń

• Komórki drożdży wyposażono w gen kodujący 

huntingtynę

  oraz zmodyfikowano tak, aby w 

przypadku powstania kompleksu owego białka z 
innym, komórki grzyba zabarwiły się na niebiesko.

• Do tak przygotowanych komórek naukowcy 

wprowadzali pojedynczo geny, aktywne tylko w 
tkance nerwowej człowieka, a następnie 
zanalizowali komórki drożdży zabarwione na 
niebiesko i ustalili winne występowaniu choroby 
białko. 

• Okazało się również, że im bardziej zmutowane 

jest białko huntingtyny tym mocniej oddziałowuje 
ono ze swoim partnerem.

Magdalena Fikus – Drożdże jako pacjenci; „New Scientist” 2004/1995 

Zalety

• Łatwość poddawania drożdży 

manipulacjom genetycznym,

• Brak problemów etycznych,

• Możliwość kontynuacji badań na 

drożdżach, w celu wynalezienia 

leków.

Magdalena Fikus – Drożdże jako pacjenci; „New Scientist” 2004/1995 

Nieaktywne lepsze?

• W 1996 r. Dwaj naukowcy z 

duńskiej firmy Carlsberg 
metodami genetycznymi 
otrzymali drożdże piwowarskie o 
zahamowanej aktywności genu 
odpowiadającego za rozpad 
siarczynów.

Magdalena Fikus – Piwo raz!; „Nature Biotechnology” 11/1996 

Magdalena Fikus – Piwo raz!; „Nature Biotechnology” 11/1996 

Zalety

Niemal niewyczuwalna zmiana 

smaku,

Piwo nadaje się do dłuższego 

przechowywania po stabilizacji 

siarczynami.

Niemal identyczne zachowanie 

szczepu zmodyfikowanego i 

kontrolnego w warunkach 

laboratoryjnych.

Magdalena Fikus – Piwo raz!; „Nature Biotechnology” 11/1996 

Słodkie drożdże Candida

 

Monellina

 – białko o 

 słodkim smaku produkowane
 naturalnie przez tropikalne
 jagody z Afryki Zachodniej. 

• W 1997 r. Japońscy naukowcy 

skonstruowali drożdże z rodzaju Candida, 
u których monellina stanowi aż 50% 
całkowitego rozpuszczalnego białka. 

Magdalena Fikus – Słodko, a bez grzechu; „Nature Biotechnology” 
5/1997 

Nazwa słodzika

Intensywność 

słodkiego smaku

Cukier

1

Manibilina

100

Pentadyna

500

Kurkulina

550

Taumatyna

3000

Monellina

3000

Magdalena Fikus – Słodko, a bez grzechu; „Nature Biotechnology” 
5/1997 

Zalety

Metoda prosta i tania,

Umożliwiająca wyprodukowanie 

niskokalorycznych słodzików dla ludzi 

z nadwagą oraz cukrzyków,

Drożdże jako znane od lat organizmy, 

nie budzą obaw konsumetna.

Magdalena Fikus – Słodko, a bez grzechu; „Nature Biotechnology” 
5/1997 

Wielozadaniowe drożdże 

winiarskie

• W 1997 r. Skonstruowano 

drożdże winne zawierające cały 
układ enzymów rozkładających 
kwas jabłkowy, a także 
mechanizm pozwalający na 
transport tego kwasu do wnętrza 
komórki.

Wykorzystane organizmy: 

Lactobacillus

 

delbruecki

 i 

Schizosaccharomyces pombe

.

Magdalena Fikus – Wino genetyków; „Nature Biotechnology” 3/1997 

Zalety

 Drożdże zyskały zdolność prowadzenia zarówno 

fermentacji alkoholowej jak i mlekowej ( do której 

do tej pory stosowano bakterie mlekowe),

 Proces technologiczny wina został skrócony, co 

wpływa na większą wydajność produkcyjną,

 Wino wytwarzane w oparciu o te zmodyfikowane 

drożdże okazało się być trwalsze w 

przechowywaniu, zatem produkcja nie wymaga 

stabilizacji z użyciem siarczynów.

Magdalena Fikus – Wino genetyków; „Nature Biotechnology” 3/1997 

Drożdże zaprzężone do 

katalizy

• W 1998 r. wynaleziono drożdże 

(Saccharomyces cerevisiae), które po 
wprowadzeniu genów kodujących odpowiedni 
enzym, świetnie nadawały się do 
katalizowania reakcji, które oprócz 
katalizatora (enzymu), potrzebowały również 
innych związków obecnych w organizmach 
żywych (np. ATP, NADH).

    Pierwszą reakcją z ich udziałem było 

utlenianie 

ketonów 

(cykloheksanów podstawionych różnymi 

grupami).

Magdalena Pecul –  Drożdże zaprzężone do katalizy ; „Journal of 
American Chemical Society” 15/1998 

Wady

 Łatwość  reakcji – wystarczy połączyć 

odpowiednio zmodyfikowane drożdże i substraty 

reakcji, pozostawić je na pewien czas, po czym 

odwirować drożdże i oddzielić produkty.

 Przyjemny zapach drożdży unoszący się w 

laboratorium

Zalety

⁻ Toksyczność niektórych substancji 

wykorzystywanych jako substraty, wobec 

drożdży.

Magdalena Pecul –  Drożdże zaprzężone do katalizy ; „Journal of 
American Chemical Society” 15/1998 

Drożdże pomagają zrozumieć 

ewolucję?

Rozmnażanie 

bezpłciowe

• Zużywa mniej energii

• Umożliwia przekazanie 

potomstwu całego 
genotypu 
rodzicielskiego

• Szybsze

Rozmnażanie płciowe
• Wymaga dodatkowych 

narządów

• Jest energochłonne

• Pozwala przekazać 

potomstwu  tylko 
połowę swojego 
materiału 
genetycznego

Marzena Nowakowska –  Ptaszki, pszczółki i drożdże; „New Scientist” 
2003/1997 

Badania Clifforda Zeyl i Grahama 

Bella z 1997 roku

• Naukowcy z Uniwersytetów w Nowej 

Karolinie i Montrealu zauważyli, że 
rozmnażające się płciowo drożdże 
eliminują w swojej populacji 
szkodliwe mutacje sprawniej niż 
drożdże rozmnażające się bezpłciowo.

    Jednak okazało się, że sposób 

rozmnażania, nie ma wpływu na 
przystosowanie się organizmów do 
warunków środowiskowych.