Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae est construit sur les racines grecques σάκχαρις, saccharo (sucre), μύκης, myces (champignon) et le mot latin cerevisia -ae, cervoise (mot d'origine gauloise désignant la bière)[2].

Saccharomyces cerevisiae se présente sous forme de cellules isolées, ovoïdes à arrondies, longues de 6 à 12 µm et larges de 6 à 8 µm.

Le bourgeonnement.

Cycle de vie de Saccharomyces cerevisiae.

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Saccharomyces cerevisiae est capable de se multiplier sous deux formes  : une forme diploïde (2n = 32 chromosomes) et une forme haploïde (1n = 16 chromosomes).

Les cellules haploïdes se multiplient en bourgeonnant : la cellule mère bourgeonne une cellule fille plus petite (mitose), mais possédant la même information génétique. Il existe des cellules haploïdes « a » et des cellules haploïdes « α » qui correspondent à des signes sexuels distincts[3]. Ces deux types de cellules ne se distinguent pas morphologiquement mais par la phéromone qu'elles produisent : MATa ou MATα. Les phéromones libérées permettent l'amorce du processus de fécondation en se liant à un récepteur spécifique. Ensuite c'est la fusion entre une cellule « a » et une « α » qui donne naissance à une cellule diploïde « a/α ». Tant que l'environnement est favorable, le diploïde se multiplie par bourgeonnement. Si les nutriments viennent à manquer, la cellule repasse en phase haploïde par un processus de méiose. On obtient finalement quatre noyaux haploïdes qui sont inclus dans les spores (ascospores) contenues dans un sac appelé asque. L'enveloppe de l'asque se rompt à maturité et libère alors deux cellules « a » et deux cellules « α » qui peuvent recommencer le cycle.

Les souches industrielles sont souvent polyploïdes (3, 4, 5n chromosomes) et donc possèdent plusieurs gènes pour un même caractère. Elles sont donc plus stables génétiquement car difficiles à faire muter. La plupart de ces souches sont incapables de sporuler dans les conditions de culture industrielle et se reproduisent par bourgeonnement.

Saccharomyces peut produire l'énergie nécessaire à sa survie et à sa reproduction de deux manières différentes, en fonction du milieu ambiant. Ces deux modes de production d'énergie sont :

• la voie aérobie : respiration, transformation du glucose en dioxyde de carbone et ATP à l'aide de l'oxygène ou utilisation de l'éthanol avec consommation d'O₂ (transition diauxique) ;
• la voie anaérobie : la fermentation alcoolique du glucose.

Le premier est utilisé en cuisine, tandis que la fermentation est privilégiée pour la production d'alcool tel que le vin ou la bière…

Une température de 32 degrés est optimale pour sa reproduction.

Saccharomyces cerevisiae est également très utilisée comme organisme modèle en biologie cellulaire et en génétique. En 1996, ce fut le premier eucaryote dont le génome d'une des souches, S288C[4] a été séquencé[5]. Entreprise considérable pour l'époque, le séquençage du génome de la levure nécessita la collaboration de 641 scientifiques répartis dans 96 laboratoires dans le monde[6]. Leur travail fut coordonné par seize généticiens sous la supervision d’André Goffeau, alors professeur à la Faculté d’ingénierie biologique, agronomique et environnementale de l'université Catholique de Louvain. Son génome nucléaire, composé de 16 chromosomes linéaires, fait 12 millions de paires de bases et contient de 5 800 à 6 572 gènes[7]. On estime que l'Homme partage 23 % de ses gènes avec cette levure.

En 2011 est initié le programme Fungal Genomes Project, afin de séquencer le génome d'espèces plus ou moins proches de la levure (800 génomes décryptés en 2018). À partir de 2013, plusieurs équipes de recherche se concentrent sur Saccharomyces cerevisiae, avec l'objectif de séquencer le génome de 1 011 levures de toutes origines. Leurs travaux permettent de construire un arbre phylogénétique, dans lequel 813 des 1 011 souches se regroupent en 26 lignées. Cet arbre indique que l'espèce la plus proche de S. cerevisiae est S. paradoxus (une levure des arbres décidus) et que les souches de S. cerevisiae les plus proches de S. paradoxus viennent de Chine : S. cerevisiae a très certainement son origine en Chine[8]^,[9].

L'ensemble des données génomiques concernant Saccharomyces cerevisiae sont rassemblées sur Saccharomyces Genome Database.

• Cet article est partiellement ou en totalité issu de l'article intitulé « Levure » (voir la liste des auteurs)

• Saccharomyces Genome Database
• Nomenclature des gènes de levure
• Syndrome d'auto-brasserie
• Levure de bière
• Levure de boulanger
• Rad53, protéine contrôlant la réplication de la levure bourgeonnante
• Levures à bière :
  • Dekkera bruxellensis (fermentation spontanée ~ lambic)
  • Saccharomyces cerevisiae (fermentation haute)
  • Saccharomyces uvarum (fermentation basse)
  • Saccharomyces carlsbergensis (fermentation basse)
  • Torulaspora delbrueckii (fermentation haute ~ Weizenbier)
• Fermentation de la bière
  • fermentation haute
  • fermentation basse
  • fermentation mixte
  • fermentation spontanée
• béta-glucan
• Mannane
• hétérocaryon
• Mannoprotéine

Liens externes