Dynamics in Induced Repression of the Phosphomannose Isomerase Gene of Saccharomyces cerevisiae

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2004

Department

Kemian tekniikan osasto

Major/Subject

Bioprosessitekniikka

Mcode

Kem-70

Degree programme

Language

en

Pages

99 s. + liitt. 10

Series

Abstract

Työn kirjallisuuskatsaus on kaksiosainen. Ensimmäisessä, biologiaosassa tarkastellaan Saccharomyces cerevisiae -hiivan soluseinää sekä glykoproteiinien synteesiä. Toinen, menetelmäosa käsittelee genomin laajuisten geeniekspressiotulosten analysointia. Työn kokeellisessa osassa tutkittiin hiivakantaa, jossa fosfomannoosi-isomeraasi-entsyymiä (PMI) koodaavan PMI40-geenin ekspressio voitiin pysäyttää doksisykliinillä. PMI katalysoi fruktoosi-6-fosfaatin ja mannoosi-6-fosfaatin välistä reaktiota, joka on ensimmäinen reaktio GDP-mannoosiin ja soluseinän mannoproteiinien synteesiin johtavalla reitillä. Kokeet tehtiin glukoosirajoitteisessa kemostaatissa ilman mannoosia, jolloin PMI40 geenin deleetio oli letaali. Repression vaikutusta muiden geenien ekspressioon ajan funktiona tutkittiin DNA-siruilla. Lisäksi mitattiin entsyymiaktiivisuuksia ja aineenvaihduntatuotteiden pitoisuuksia, erityisesti PMI-aktiivisuutta ja GDP-mannoosin pitoisuutta. Geeniekspressiotuloksiin sovellettiin tilastollisia analyysimenetelmiä. Geenit luokiteltiin samoin käyttäytyviin klustereihin, joista etsittiin yliedustettuja ryhmiä, kuten erilaisiin biologisiin prosesseihin liittyviä tai tietyn transkriptiofaktorin mahdollisesti säätelemiä geenejä. PMI40:n repressio hidasti kasvua GDP-mannoosin pitoisuuden laskiessa. Tällöin myös kaikki mitatut entsyymiaktiivisuudet laskivat. Kun PMI40 geeni ja PMI entsyymi olivat jälleen toiminnassa doksisykliinin laimennuttua, myös muut mitatut entsyymit aktivoituivat. Geeniekspressiossa näkyi selkeimmin erilaisten stressigeenien aktivoituminen. Tähän joukkoon kuuluivat osmoottisessa stressissä, korkeassa lämpötilassa, ravinteiden loppuessa tai DNA:n vaurioituessa toimivat geenit. Yllättävää oli, että stressireaktio alkoi jo hyvin varhaisessa vaiheessa, jopa ennen kuin GDP-mannosin pitoisuus oli muuttunut nollahetkestä. Alkuvaiheessa aktivoituvista stressigeeneistä tilastollisesti merkittävin ryhmä olivat osmoottiseen stressiin liittyvät geenit. Myöhemmässä vaiheessa aktivoitui myös joukko ravinnepuutoksessa ja morfologisissa muutoksissa, kuten rihmastokasvussa, itiön muodostuksessa ja hiivasolujen pariutumisessa toimivia geenejä. Nälkiintymisestä kertoi myös muun muassa glukoneogeneesireitin ja glyoksylaattisyklin geenien aktivoituminen. Monet havainnoista, esimerkiksi glyserolia tuottavien geenien aktivoituminen, viittasivat MAPK-signaalinkuljetusreitteihin mahdollisina säätelijöinä. Geeniklustereiden tilastollinen analyysi viittasi myös Phd1p ja Skn7p -transkriptiotekijöiden osallisuuteen alkuvaiheen tapahtumissa. Mahdollisesti näiden kahden vaikutuksesta aktivoituivat myös CUP9, NRG1, ja NRG2 -transkriptiotekijät.

Description

Supervisor

Leisola, Matti

Thesis advisor

Pitkänen, Juha-Pekka

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120450551

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK