來認識釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae） ，這種不起眼的釀酒酵母是 BeerSci 釀造事業的共同守護神。
人類利用釀酒酵母的發酵能力已有數千年歷史。沒有它，我們就無法享用啤酒、麵包和葡萄酒。除了在食品生產中的應用外，釀酒酵母也是分子和細胞生物學領域的強大工具，它幫助科學家揭示細胞運作的規律，並了解細胞出現問題時分子層面的機制。
我們對真核細胞過程和真核基因表現的了解，很大程度上是透過研究釀酒酵母而獲得的。
這是因為釀酒酵母是最簡單的真核細胞之一——類似於構成你家狗狗、室內植物或你家附近酒吧調酒師的細胞。事實上，1996年，釀酒酵母成為第一個完成基因組定序的真核生物。根據酵母基因組資料庫，釀酒酵母的基因組包含約1,210萬個鹼基對和約6,600個開放閱讀框（即基因組中可能包含基因的位置）。
我相信你們大多數人都記得，細胞大致分為兩類：原核細胞和真核細胞。也就是說，「沒有細胞核」和「有細胞核」。這些說法沒錯，但這兩類細胞的差異遠不止於此。細菌——原核生物——組織其遺傳物質的方式與真核生物截然不同（也簡單得多）。原核生物通常只有一段DNA構成基因組——通常是環狀的——以及一些額外的片段，稱為質粒，它們存在於細胞質中。這些質粒在細菌間傳遞基因方面非常有用，例如，一種具有抗生素抗藥性的細菌菌株可以將抗生素抗藥性傳遞給腸道中許多幾乎無關的細菌菌株。細菌中的基因通常會按照它們在DNA中的位置直接讀取，就像你閱讀這句話一樣。沒有中間的字母塊來幹擾訊息。
另一方面，真核生物將所有DNA（它們擁有大量的DNA）捆綁成一種稱為染色質的蛋白質-DNA複合物，然後將染色質纏繞成單一染色體。此外，基因的建構方式決定了它們必須經過大量的加工才能「編碼」功能性蛋白質。我們對真核細胞過程和真核基因表現的許多理解，都源自於對釀酒酵母分子機制的研究。
我為什麼老是說這些呢？ /因為我在研究釀酒酵母基因組，試圖找出哪些基因位點或其他因素決定了例如英式艾爾酵母的酯類產生特性，或是賽松酵母的耐熱性和高發酵度等特性時，發現了一些非常酷的東西，我想把它寫下來。我找到了一篇發表在2010年5月20日《自然》雜誌上的文章，文章描述了華盛頓大學的生物學家和電腦科學家如何確定正常酵母細胞中染色體的排列方式，以及這種排列方式如何影響基因表現。最終，這可能會對我們理解人類基因表現產生影響。
背景簡介：近十年來最令人驚訝的發現之一是，影響生物體物理和化學組成的，不僅是基因的內容，還有這些基因在染色質中的包裝方式。對於一個一百多年來一直認為基因至上的領域來說，這無疑是一個顛覆性的發現，也是我近期最喜歡的發現之一。
但事實證明，基因的包裝方式固然重要，染色體在細胞核中的位置也同樣重要。不妨這樣想：如果你有一台影印機，時間也比較充裕，你很可能會優先複印那些離你最近的文件，而不是把機器拖到辦公室另一頭去複印遠處的文件。染色體的排列方式也是如此——即使兩個基因在同一條「基因組」鏈上彼此靠近，如果它們最終在細胞核中相距甚遠，那也無關緊要。相反，如果兩條完全不同的染色體上的區域在細胞核中彼此相鄰，那就非常重要了——你會得到很多來自相鄰染色體區域的基因產物拷貝。該論文詳細介紹了研究人員如何利用一種相對較新的方法來創建這些相互作用的 DNA 文庫，從而觀察所有空間上相鄰的染色體位點，然後繪製和模擬釀酒酵母細胞核中的 16 條染色體如何相互作用。
我與論文作者之一威廉·諾布爾（William Noble）就研究方法和結果進行了交流。這項研究最令人驚訝（也最令人擔憂）的結果之一是XII號染色體與其他染色體的差異。數據顯示，與其他染色體不同，XII號染色體有一大片區域幾乎不與其他結構相互作用。諾布爾說，他和負責分析的同事曾擔心數據中存在人為因素，導致XII號染色體看起來與其他染色體不同，但實際上並非如此。但進一步的分析揭示了答案：與其他所有染色體不同，XII號染色體的部分區域位於一個稱為核仁的大型結構中，核仁是核醣體RNA的合成場所。核仁就像一道屏障，阻止染色體的臂彼此靠近──這有點像沒有神探加傑特（Inspector Gadget）那樣的伸縮臂，就很難給相撲選手一個熊抱。
研究人員還發現，染色體之間的大多數相互作用發生在著絲粒附近的位點。而且，或許不令人意外的是，編碼tRNA的位點，無論位於染色體的哪個位置，都傾向於聚集形成簇，其中一個簇就位於核仁中。 tRNA基因聚集在翻譯和蛋白質合成活躍的區域，這合乎情理。
在討論完論文的研究結果後，我和諾布爾探討了其可能的影響。其他研究顯示（這項研究也強化了這些研究），核內排列——即染色體在細胞核內的組織方式——確實會影響基因在生物體日常活動中的表現。關於「你是否由基因決定」這個問題，背後的故事正變得越來越撲朔迷離。類似的研究也針對其他基因組進行過，包括人類基因組，但由於這些基因組龐大而複雜，因此無法達到華盛頓大學研究小組利用出芽酵母所獲得的分辨率。
我知道，這一切和釀酒毫無關係。但就像偶爾瀏覽維基百科會帶來有趣的發現一樣，深入研究數十篇關於酵母基因組的科學論文也會帶來一些其他有趣的發現。
回到釀酒的話題，這裡有一個與歐洲科學家重新發現格雷戈爾·孟德爾關於「離散遺傳單位」的研究成果前後釀造的一款艾爾啤酒配方類似的配方。我們以Pretty Things Ale Project於1901年11月15日釀造的KK啤酒為藍本，而KK啤酒本身又是基於倫敦在同日釀造的一款啤酒的配方。這是一個部分糖化配方，因為BeerSci團隊沒有足夠的設備在5加侖的全麥芽批次中達到1.079的目標比重。
原料
4磅重的水獺
1磅棕色麥芽
10盎司水晶120
6盎司水晶80
1盎司巧克力麥芽
4磅超輕量DME
2磅倒置3號
在煮沸結束時加入 2.5 磅 DME，以降低沸騰比重並提高啤酒花利用率。
1.5盎司東肯特金威士忌和0.15盎司百年紀念威士忌－90分鐘
1.5盎司東肯特金牌威士忌和0.5盎司布拉姆林十字威士忌－60分鐘
1.5盎司東肯特金牌威士忌和1.5盎司布拉姆林十字威士忌－30分鐘
懷斯特倫敦 III (1318)
指示
兩週後進行脫殼，然後在二次發酵槽中分別加入 1 盎司 EKG 和 Bramling Cross 進行乾投。
這款啤酒最終的顏色比1901年11月15日釀造的KK艾爾啤酒要淺（顏色更偏巧克力棕色而不是深棕色），但它仍然是一款不錯的冬季艾爾啤酒，酒精度為8.1%。
下週預告：大麥基因組解碼！
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