介绍

酵母属于真菌，是一类单细胞真核微生物的统称。酵母广泛分布于自然界,喜在糖分高、偏酸性的环境中生长;其形态多样,因种而异，常见的有球形、椭圆形、卵圆形、柠檬形等，细胞大小因种类差别很大，一般直径1~5μm,长5~30μm或更长(于景芝,2005)。酵母具有繁殖快，生长周期短(一般每1.5~2h增殖一代),代谢旺盛,且菌体营养丰富等特点(周德庆,2002);酵母是兼性微生物,在有氧呼吸或无氧发酵条件下都能生长，厌氧发酵可以获得代谢产物(如酒精、各种酒类、甘油、酶等)，耗氧发酵可以获得酵母细胞或细胞组成成分(于景芝,2005);酵母菌生长繁殖所需的能量主要来自糖类的分解代谢，可以利用多种不同的单糖和低聚糖、非碳水化合物(如多元醇、石油裂解物)、工业生产的碳源(如糖质原料糖蜜、淀粉质原料玉米和大友等谷物、含糖废液、亚硫酸盐废液)等。目前发现超过1500种的酵母，已鉴定700多种，但只有一少部分在工业中使用。酵母菌具有优良的发酵特性和营养特性，在实际生产中可以根据对酵母细胞数量、细胞组成成分的需求,或者对酵母代谢产物的需求，按照不同日的来确定酵母发酵的生产工艺。工业上常用的酵母种类有酿酒酵母、异常汉逊氏酵母(李锐利,2011)、粟酒裂殖酵母(陈良强,2013)、黏红酵母(施安辉,2003)、热带假丝酵母(赵国群,2017)、产朊假丝酵母(郭照宙,2016)、解脂假丝酵母(卢翠文,2009)、巴斯德毕赤酵母(唐元家,2002)等。日前酵母及酵母衍生物已广泛应用于食品(酿酒、烘焙与中式发酵、调味品生产等)、医药和化工(即食营养酵母,酵母谷胱甘肽,核糖核酸、B族维生素、酵母多糖、麦角固醇等),农业(单细胞蛋白饲料、农业肥料、益生菌等)、生物能源(燃料乙醇)、生物工程(基因工程的受体菌)等领域。由慕尼黑蛋白质序列信息中心维护。

在酿酒酵母测序计划开始之前，人们通过传统的遗传学方法已确定了酵母中编码RNA或蛋白质的大约2600个基因。通过对酿酒酵母的完整基因组测序，发现在12068kb的全基因组序列中有5885个编码专一性蛋白质的开放阅读框。这意味着在酵母基因组中平均每隔2kb就存在一个编码蛋白质的基因，即整个基因组有72%的核苷酸顺序由开放阅读框组成。这说明酵母基因比其它高等真核生物基因排列紧密。如在线虫基因组中，平均每隔6kb存在一个编码蛋白质的基因；在人类基因组中，平均每隔30kb或更多的碱基才能发现一个编码蛋白质的基因。酵母基因组的紧密性是因为基因间隔区较短与基因中内含子稀少。酵母基因组的开放阅读框平均长度为1450bp即483个密码子，最长的是位于Ⅻ号染色体上的一个功能未知的开放阅读框（4910个密码子），还有极少数的开放阅读框长度超过1500个密码子。在酵母基因组中，也有编码短蛋白的基因，例如，编码由40个氨基酸组成的细胞质膜蛋白脂质的PMP1基因。此外，酵母基因组中还包含：约140个编码RNA的基因，排列在Ⅻ号染色体的长末端；40个编码SnRNA的基因，散布于16条染色体；属于43个家族的275个tRNA基因也广泛分布于基因组中。表1提供了酵母基因在各染色体上分布的大致情况。

染色体

表1酵母染色体简况

染色体编号长度（bp）基因数tRNA基因数

I 23×103894

Ⅱ 807 188 410 13

Ⅲ315×10318210

Ⅳ 153 197479627

V 569 202 27113

Ⅵ 270×10312910

Ⅶ 109 093 657233

Ⅷ561×10326911

Ⅸ 439 8862 2110

X 745 44237924

Ⅺ66 64 483 3116

Ⅻ 1078 1715 3422

ⅫI 924 430 45921