4. Dalam Studi Penelitian Perbaikan DNA

S. cerevisiae juga telah digunakan dalam studi penelitian mekanisme perbaikan DNA. Ditunjukkan bahwa mutasi pada gen rad52, yang bertanggung jawab untuk perbaikan kerusakan untai ganda DNA dan dalam rekombinasi homolog, dapat membuat ragi lebih rentan mati karena sinar-X dan agen kimia lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa rekombinasi selama mitosis dan meiosis sangat penting untuk perbaikan DNA yang rusak.

5. Dalam virologi

Kita semua menyadari fakta bahwa virus merupakan ancaman utama bagi manusia, tumbuhan, dan hewan. Banyak peneliti mencoba menemukan obat untuk melawan virus mematikan seperti HIV, HCV, dll. Sebagai eukariota, S. cerevisiae telah terbukti menjadi model yang bermanfaat dalam penelitian virus.

Ahli virologi memanfaatkan S. cerevisiae sebagai model untuk memahami patogenesis virus. HIV masih menjadi ancaman utama bagi kehidupan manusia. Studi penelitian berdasarkan ragi telah menunjukkan bahwa 3 protein HIV: Vpr (protein virus R), PR (protease), Rev (pengatur ekspresi protein virion) memainkan peran penting dalam patogenesisnya.

Diamati bahwa protein virus Vpr menyebabkan penekanan sistem kekebalan dengan membunuh sel T CD4+. Studi di S. cerevisiae telah menunjukkan bahwa PR terlibat dalam penghentian pertumbuhan sel dan menyebabkan hilangnya integritas membran, yang menyebabkan lisis sel

6. Dalam Mempelajari Apoptosis

S. cerevisiae telah digunakan sebagai model populer untuk mempelajari regulasi gen dan apoptosis. Fakta bahwa ragi dan manusia berbagi mesin dan pengatur yang sama yang bertanggung jawab atas kematian sel telah membuka kemungkinan baru untuk mengeksplorasi ragi sebagai alat untuk menyelidiki jalur apoptosis sel. Apoptosis adalah kematian sel terprogram yang terjadi sebagai bagian normal dari pertumbuhan dan perkembangan sel.

Aplikasi komersial S. cerevisiae

1. Di Industri Makanan

Kemampuan S. cerevisiae untuk memfermentasi gula dan mengubahnya menjadi alkohol (etanol) dan CO2 telah menjadikannya bahan utama dalam industri roti dan pembuatan anggur. Fermentasi pertama kali ditemukan oleh Louis Pasteur. Etanol yang dihasilkan sebagai produk sampingan dalam fermentasi telah digunakan secara komersial dalam pembentukan alkohol dan dalam pembuatan biofuel. Karbon dioksida yang dilepaskan sebagai hasil fermentasi bertindak sebagai agen ragi. Zat ragi dapat berupa zat apa pun yang membantu mengembangnya adonan atau adonan.

1. Di Pembuatan Roti

S. cerevisiae (ragi roti) adalah bahan utama dalam pembuatan roti dan produk roti lainnya, seperti kue, kue kering, muffin, dll. Roti dibentuk dengan mengubah gula yang dapat difermentasi menjadi alkohol dan karbon dioksida (CO₂). Adonan untuk membuat roti terdiri dari tepung terigu, air, ragi, dan garam.

Amilase yang ada dalam tepung memecah pati (amilase atau amilopektin) dan melepaskan maltosa dan sukrosa. Ragi roti yang ada dalam adonan mengandung maltase, yang memecah maltosa menjadi glukosa, yang mengalami respirasi aerobik untuk menghasilkan dua molekul asam piruvat.

Segera, ragi kehabisan oksigen dan beralih ke respirasi anaerobik untuk energi. Dalam respirasi anaerobik, ia memecah asam piruvat menjadi CO₂ dan etanol. Molekul CO₂ ini terperangkap dalam molekul gluten tepung, menghasilkan adonan yang mengembang. Adonan kemudian dipanaskan, yang membunuh ragi dan menguapkan etanol.

2. Dalam Minuman Beralkohol

Kita semua menyadari fakta bahwa saat ini alkohol telah menjadi bagian dari peradaban manusia. Tahukah kita bahwa alkohol adalah produk ragi? S. cerevisiae dapat mengubah gula (glukosa, fruktosa, dan sukrosa) yang ada dalam buah-buahan dan biji-bijian menjadi etil alkohol dan CO₂ melalui fermentasi alkohol.

Fermentasi alkohol adalah proses bioteknologi yang dapat dicapai oleh bakteri dan ragi tertentu. Tanaman bertepung seperti barley, gandum, beras, tebu, atau jagung dapat bertindak sebagai bahan baku untuk produksi alkohol. Dalam kondisi anaerobik, asam piruvat pertama-tama diubah menjadi asetaldehida, yang kemudian diubah menjadi etil alkohol dan CO₂. Beberapa spesies bakteri seperti Zymomonas mobilis juga dapat melakukan fermentasi alkohol.

3. Di Industri Anggur

Anggur terbentuk melalui fermentasi buah anggur (Vitis vinifera). Pembuatan anggur melibatkan dua proses bioteknologi utama. Yang pertama adalah fermentasi alkohol dan yang lainnya adalah fermentasi malolaktik. Dalam fermentasi alkohol, gula yang ada dalam buah-buahan seperti anggur diubah menjadi etanol dan CO₂. Setelah fermentasi alkohol, sebagian besar anggur merah mengalami fermentasi malolaktik oleh bakteri asam laktat, Oenococcus oeni. Proses ini mengubah asam malat yang terasa keras menjadi asam laktat yang lebih kental dan juga meningkatkan pH. Ini diperlukan untuk deacidification dan modifikasi rasa anggur.

4. Dalam Produksi Cokelat

Cokelat adalah salah satu makanan yang paling populer dikonsumsi oleh semua kelompok umur. Coklat juga digunakan dalam pembuatan kue, roti, dan puding. Cokelat adalah produk tanaman dan terbuat dari biji pohon kakao Theobroma. Biji kakao sebenarnya sangat pahit rasanya dan hanya setelah fermentasi biji kakao mengembangkan rasanya. Dalam fermentasi kakao, biji kakao dibiarkan utuh dengan ampasnya selama beberapa hari. Ragi (S. cerevisiae) mulai memfermentasi gula yang ada di dalam ampas yang memberikan rasa dan aroma yang luar biasa pada cokelat. Fermentasi kakao tidak hanya meningkatkan rasa cokelat tetapi juga menghilangkan tanin yang ada dalam biji, yang bertanggung jawab atas rasa pahit pada biji kakao.

5. Dalam Produksi Kopi

Jika kita seorang pecinta kopi, maka kita harus berterima kasih kepada S. cerevisiae untuk aroma dan rasa kopi yang khas. Spesies ragi ini telah digunakan sebagai starter dalam fermentasi kering biji kopi. S. cerevisiae menghasilkan enzim yang disebut pektin metil esterase yang memiliki aktivitas pektinolitik. Aktivitas pektinolitik enzim ini membantu menghilangkan lendir dari biji kopi. Strain S. cerevisiae yang digunakan dalam fermentasi kering biji kopi memiliki efek khusus pada sifat sensorik kopi.

2. Dalam Produksi Biofuel (bioetanol)

Etanol hasil fermentasi gula oleh S. cerevisiae dapat digunakan sebagai bahan bakar. Pada tahun 1826, seorang penemu Amerika bernama Samuel Morey menggunakan etanol dan terpentin sebagai biofuel di kapal. Etanol adalah alkohol tidak berwarna, yang dibuat dari fermentasi bahan biomassa. Di Amerika Serikat, biji-bijian makanan dengan kandungan gula tinggi seperti tebu, barley, sorgum, dll., digunakan sebagai bahan baku untuk membuat etanol, dan negara tersebut menggunakan etanol sebagai biofuel dengan mencampur 10% etanol dengan bensin untuk membentuk “gasohol.”

3. Di Industri Farmasi

Menjadi organisme eukariotik uniseluler, ia memiliki sifat bakteri dan manusia. Seperti bakteri, ia dapat bereplikasi dengan cepat, dan seperti organisme eukariotik lainnya, ia dapat menghasilkan protein dalam bentuk terlipat dengan benar. Protein yang dibentuk oleh S. cerevisiae mengalami proses glikosilasi, pembentukan ikatan disulfida, dan asilasi.

Semua sifat ini menjadikannya bahan utama dalam industri farmasi untuk menghasilkan protein bagi manusia. Protein yang diproduksi di S. cerevisiae disekresikan di luar, yang dapat dengan mudah dimurnikan. S. cerevisiae kini telah menjadi bagian dari industri biofarmasi bernilai jutaan dolar; produksi insulin oleh S. cerevisiae pada tahun 1987 adalah salah satu contoh produk biofarmasi. Beberapa contoh lagi biofarmasi yang diproduksi oleh S. cerevisiae adalah Insulin, albumin serum manusia, vaksin hepatitis, dll.

Apa itu biofarmasi? Biofarmasi adalah obat-obatan atau produk medis lainnya, yang diproduksi oleh atau diekstraksi dari sumber biologis seperti sel hidup atau mikroorganisme. Keuntungan menggunakan S.cerevisiae dalam produksi biofarmasi, Menjadikan eukariota itu memastikan pelipatan protein manusia yang tepat. Protein diekskresikan secara intraseluler, yang mengurangi biaya pemurnian hilir.

Baca juga 7 Organisme Multiseluler Yang Digunakan Sebagai Contoh Uji Penelitian Bioteknologi