A Schizosaccharomyces pombe sep9+ génjének funkcionális analízise
Dátum
Szerzők
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt
A mitotikus sejtciklus megértése nagy jelentőségű, különösképpen a rákos megbetegedésekkel kapcsolatos összefüggései miatt. Ismert, hogy az M fázis utolsó lépése során az utódsejtek szétválnak, amit citokinezisnek neveznek, azonban ez még egy kevésbé ismert folyamat. A tanszékünkön számos, a citokinezisben sérült Schizosaccharomyces pombe mutánst izoláltak. E mutánsok között voltak olyanok, amelyek a vad típusú egysejtű megjelenés helyett többsejtűvé váltak, ami a szeptumhasítás elmaradásának tulajdonítható. Ezeket „sep” (szeparációs) mutánsoknak nevezték el. Felismerték azt is, hogy e mutánsok többsége az ivari differenciálódásban és a stresszválaszban is sérült. A mutációt szenvedett gének azonosítása és elemzése során kiderült, hogy azok transzkripciós faktorokat kódolnak. A sep1+ gén egy fork-head típusú transzkripciós faktort kódol, ami a G2/M szabályozásban is rendkívül fontos Fkh2-vel együttműködve vesz részt a sejtszeparáció szabályozásában. A sep10+, sep11+ és sep15+ gének a S. cerevisiae MED31, MED18 és MED8 génjeivel homológok, fehérjetermékeik pedig a Mediátor komplex alegységei. E komplexnek nagy szerepe van a szabályozott transzkripcióban, mivel kapcsolatot teremt az aktivátorok, az általános transzkripciós faktorok és az RNS polimeráz II 2 között. A Sep9 valószínűleg szintén transzkripciós faktor, melyet a S. cerevisiae Spt8 fehérjével mutatott nagyfokú hasonlósága is alátámaszt. Az Spt8 a transzkripciót szabályzó SAGA komplex egyik alegysége. A S. cerevisiae SAGA-ja a gének mintegy 10%-ának aktiválásában vesz részt, elsősorban a hisztonok acetilációjával. Ezzel a promóter és aktivátor szekvenciák hozzáférhetővé válnak a transzkripciós gépezet számára. A doktori munka során a Sch. pombe sep9+ génjét és a sep9- mutáns fenotípus molekuláris hátterét vizsgáltuk meg és génexpressziós vizsgálatokkal bebizonyítottuk, hogy az általa kódolt fehérje a transzkripciós szabályozásban játszik szerepet. A sep9-307 pontmutáció helyzetét és típusát azonosítottuk, mely csonka fehérjét eredményez. Szekvenálás segítségével a sep9+ génben található intron helyzetét is meghatároztuk. Továbbá, a vizsgálataink során bebizonyítottuk, hogy a sep9+ gén nem esszenciális. Kettős mutánsok létrehozásával megállapítottuk, hogy a sep9+ genetikai kölcsönhatásban van Mediátor alegység génekkel (sep10+, sep11+ és sep15+).
Understanding the process of mitotic cell division cycle is of great importance, especially due to its connection to malignous diseases. In particular G1/S and G2/M checkpoints have been examined in details. A less studied cell cycle event is cytokinesis, the final step of the M phase, when the daughter cells become separated. Several Schizosaccharomyces pombe cytokinesis mutants have been isolated at our department. Among some of the mutants the original unicellular phenotype became multicellular since the septa in between the cells were not dissolved. They were designated „sep” (separation) mutants. It was also found that most of these mutants are also affected in their sexual differentiation and stress response. After the identification and analysis of the genes that suffered these mutations, it was found that these genes code for transcription factors. Sep1+ gene encodes a fork-head type DNA binding transcription factor, that plays an important role in the regulation of cell separation collaborating with Fkh2, which is also a G2/M regulator. Sep10+, sep11+ and sep15+ are homologs of S. cerevisiae MED31, MED18 and MED8 genes, respectively, and their protein products are subunits of the Mediator complex. This complex has an important role in the regulated transciption by creating a connection between activators, general transcription factors and the RNA polymerase II 15 enzyme. Sep9+ is also believed to encode a transcription factor, which is supported by the sequence similarity with the yeast S. cerevisiae Spt8 protein. Spt8 is a subunit of SAGA transcription regulating complex, which plays a role in the activation of about 10% of the yeast genes by performing histone acetilation.This makes the promoter and activator regions available for the transcription machinery. In this PhD study we analysed the role of the Sch. pombe sep9+ gene and the molecular basis of the sep9- phenotype. With genexpression analysis we proved that it codes for a protein that has a role in the transcriptional regulation. We determined the position of the pointmutation in the sep9-307, which results a truncated protein. With the help of sequencing we also identified an intron in the sep9+ gene. Furthermore, we proved that the sep9+ is not an essential gene. By creating double mutants we found that sep9+ is in genetic interaction with Mediator complex subunit coding genes (sep10+, sep11+ and sep15+).