Kvasinková buňka ve světelném a elektronovém mikroskopu Historie poznávání kvasinek 1 • 1680 Antonie van Leeuvenhoek pozoroval kvasinky pomocí primitivního mikroskopu • 1818 Friedrich Erxleben postuloval, že kvasinky jsou živé organizmy • 1825 Charles Cagniard de la Tour a Theodor Schwann nezávisle zjistili, že se vinné kvasinky množí pučením • 1837 Julius Meyen použil označení Saccharomyces (cukerné houby) pro pučící kvasinky • 1870 Louis Pasteur postuloval, že fermentace je proces poskytující bakteriím a kvasinkám energii za anaerobních podmínek • 1888 Emil Hansen vypracoval metodu na izolaci čistých kvasinkových kultur • 1918 Karel Kruis a Jan Šatava publikovali mikroskopické obrázky kvasinek. Popsali sporulaci kvasinek a spájení spor, vznik velkých buněk (diploidních) a trpasličích (haploidních) • 1935 Ojvind Winge objevil, že diploidní kvasinky pochází z haploidních askospor Historie poznávání kvasinek 2 • 1935 Ojvind Winge objevil, že diploidní kvasinky pochází z haploidních askospor • 1943 Carl Lindegren objevil dva párovací typy u Saccharomyces cerevisiae, α a a a vysvětlil životní cyklus • 1978 Gerald Fink a spol. transformovali Saccharomyces cerevisiae plasmidovou DNA • 1996 André Goffeau a spol. publikovali sekvenci genomu Saccharomyces cerevisiae - 5.650.genů • 2002 Wood et al. Genom Schizosaccharomyce pombe 4940 genů • Techniky: • 1918 první mikrofotografie kvasinek • 1955 první ultratenké řezy kvasinkových buněk • 1963 freeze-fracturing kvasinkových buněk Kmeny kvasinek se uchovávají na agarových živných půdách, kde rostou ve formě kolonií Barvení jader Buněčná stěna Jádra Živé buňky Mitochondriendrie vakuola jádro Skenovací elektronová mikroskopie Mateřská buňka s vyrůstajícím pupenem Po oddělení dceřinné buňky zůstává na povrchu mateřské buňky jizva (bud scar), na povrchu dceřinné buňky zůstane zárodečná jizva (birth scar) Izolovaná buněčná stěna po pokovení Fluoreskující jizvy Skenovací mikroskop Technika mrazového lámání – freeze fracturing Povrch plasmatické membrány S. cerevisiae odhalený technikou mrazového lámání Elektronová mikroskopie ultratenkých řezů – po šetrné fixaci, kontrastování a zalití do pryskyřic Mitochondrie, jaderný obal Fluorescenční barvení mitochondrií Pučení S. cerevisiae Pohled do rostoucího pupene kvasinky S. cerevisiae Schizosaccharomyces Preparace buněk technikou mrazového lámání Povrch spory s částečně odhalenou plasmatickou membránou Schema struktury buněčné stěny S. cerevisiae Cytoskeletální struktury kvasinkové buňky S. cerevisiae Sch. pombe tubulin aktin S. cerevisiae mikrotubuly Sch. pombe mikrotubuly Fluorescenční mikroskopie cytoskeletálních struktur – pomocí fluoreskujících protilátek Mikrotubuly, aktin a jádra v buňkách Sch. pombe Struktura jádra kvasinkové buňky Genom kvasinky Saccharomyces cerevisiae je tvořen přibližně 12,1 miliony párů bází a 6 275 geny, které jsou organizovány do 16 chromosomů. Je pravděpodobné, že z uvedeného počtu genů je 5 800 aktivních. Asi 31% kvasinkových genů mají homology v lidském genomu. Schizosaccharomyces pombe genom obsahuje přibližně 14.1 milionů párů bází a 4970 genů, které jsou uloženy ve 3 chromosomech ¨ Struktura jádra kvasinkové buňky SPB spindle pole body – proteinový komplex v jaderném obalu, který organizuje tvorbu dělícího vřeténka a v telofázi se na něj upínají centromery chromosomů CEN centromera chromosomu TEL telomery chromosomů Technika ultratenkých řezů dovoluje studovat i jemnou strukturu dělícího vřeténka, které je u kvasinek uvnitř jádra Ultrastruktura SPB (spindle pole body) s jadernými a cytoplasmatickými mikrotubuly Kvasinky jiných morfologických typů Trigonopsis variabilis nepatogenní dimorf – triangulární a elipsovitá forma Sporothrix schenckii dimorfní patogen, vláknitá a elipsoidní forma Sporothrix schenckii dimorfní kvasinka Wingea robertsii, jedna z mála kvasinek, které fermentují xylózu na etanol Zygosacch. rouxii Zkvašuje koncentrované mošty