Academic Journal
Особенности физиологии штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae с нокаутом гена полифосфатсинтетазы Vtc4
| Title: | Особенности физиологии штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae с нокаутом гена полифосфатсинтетазы Vtc4 |
|---|---|
| Source: | VII Пущинская конференция «Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов», шко- ла-конференция для молодых ученых, аспирантов и студентов «Генетические технологии в микробио- логии и микробное разнообразие». |
| Publisher Information: | Crossref, 2024. |
| Publication Year: | 2024 |
| Subject Terms: | дрожжи, неорганические полифосфаты, стрессоустойчивость микроорганизмов |
| Description: | Клетки дрожжей содержат значительное количество неорганических полифосфатов (полиР), которые участвуют в гомеостазе фосфора, контроле клеточного цикла и адаптации к стрессам (Rao et al., 2009). Основным ферментом, обеспечивающим биосинтез полиP у дрожжей, является мембранный белок Vtc4 (Hothorn et al., 2009). Вопрос о том, могут ли клетки S. cerevisiae, лишенные полиР синтетазы Vtc4, продуцировать полиР, остается нерешенным из-за различий в методах экстракции полиР. Штамм Saccharomyces cerevisiae дикого типа (wt) YSC-1048 и мутант Δvtc4 были получены из коллекции Dharmacon. Мы использовали метод экстракции полиР, который позволяет получить отдельные фракции полиР с разной длиной цепи. Сравнение содержания полиР в штаммах Δvtc4 и wt показало, что фракция короткоцепочечных кислоторастворимых полиР1 уменьшилась в 10 раз, тогда как фракции солерастворимых полиР2 и щелочерастворимых полиР3 с более длинной цепью уменьшились только в 2 раза в клетках Δvtc4 по сравнению с родительскими клетками. На электрофореграммах фракций полиР1, полиР2 и полиР3выявили характерные полосы, окрашенные толуидиновым синим во фракциях полиР1, полиР2 и полиР3. Согласно ферментативному анализу с помощью очищенной полифосфатазы Ppx1 клетки мутанта Δvtc4 содержали 10% и 20% кислоторастворимых и кислотонерастворимых полиР от их количества в родительском штамме.Для решения вопроса о возможной локализации этих полиР выделили препараты митохондрий из клеток родительского и мутантного штаммов, выращенных на глюкозе, т.е. в условиях катаболитной репрессии, когда в норме содержание полиР в митохондриях максимально. В митохондриях мутантного штамма кислоторастворимые полиР отсутствовали, а содержание кислотонерастворимых полиР составило не более 10% от такового у родительского штамма. Наиболее вероятным является синтез полиР митохондрий VTC комплексом эндоплазматического ретикулюма (Gerasimaitė and Mayer 2016) и доставка в митохондрии посредством везикулярного траффика.Кривые роста этих двух штаммов в среде с глюкозой не различались, а в среде с этанолом рост мутантный штамм рос хуже. По-видимому, полиР митохондрий, которые в норме расходуются при адаптации к потреблению этанола, необходимы как дополнительный источник энергии в этих условиях.ПолиP являются важным фактором стрессоустойчивости микроорганизмов. Поэтому мы сравнили чувствительность штаммов wt и Δvtc4 к стрессовым условиям, вызванным высоким pH, перекисью водорода и токсическими концентрациями солей тяжелых металлов. Штамм Δvtc4 был более чувствителен к щелочному стрессу, о чем свидетельствует полное прекращение роста в присутствии 60 мМ КОН, тогда как рост штамма wt при этой концентрации подавлялся только на 50%.Однако мутантный штамм оказался более устойчивым к Mn2 + и перекиси. Устойчивость к марганцевому и окислительному стрессам, наблюдаемая у штамма Δvtc4, также характерна для штамма CRN / PPN1, гиперэкспрессирующего Ppn1 и имеющего сниженный уровень полиР (Trilisenko et al., 2019). В клетках штамма CRN / PPN1 в нестрессовых условиях наблюдали активацию транскрипции генов стрессового ответа и подавление экспрессии гена PHO84. М.Э. Эльдаровым было показано, что у штамма Δvtc4 также как у штамма CRN / PPN1, увеличена экспрессия гена DDR2, кодирующего фактор мультистрессового ответа, и снижена экспрессия PHO84, кодирующего переносчик фосфата и ионов двухвалентных металлов, в том числе марганца. Наблюдаемые транскрипционные эффекты согласуются с повышенной устойчивостью штамма Δvtc4 к окислительному и марганцевому стрессам. Полученные данные свидетельствуют в пользу возможной триггерной роли полиР в адаптационных процессах у дрожжей. |
| Document Type: | Article Conference object |
| Language: | Russian |
| DOI: | 10.34756/geos.2021.17.37988 |
| Accession Number: | edsair.doi...........64a5fa0e64bf9f3c6c41a8a597003acb |
| Database: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.34756/geos.2021.17.37988 |
|---|