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Studi genetici con le comprensioni cerevisiae e mitotiche dello S.

Da Jeyashree Sundaram, MBA

Il lievito germogliante è stato usato storicamente per studiare la genetica. Gli studi che comprendono cdc28 nello S. cerevisiae e in cdc2 nel pombe dello S. continuano a fornire le comprensioni utili nella mitosi.

Credito: Rattiya Thongdumhyu/Shutterstock

Il saccharomyces cerevisiae è un microrganismo eucariotico unicellulare che appartiene al regno dei funghi. Utilizzato spesso in vari studi scientifici, è considerato il più facilmente come una delle specie identificabili ed ampiamente utilizzate di lieviti, conosciute comunemente come il lievito del panettiere o il lievito da birra. Questo lievito è identificato generalmente sulle interfacce della frutta differente, specificamente uva e consiste di circa 6.000 geni.

Il lievito da birra è usato come rinforzatore immune, un ripetitore di energia, un supplemento della proteina, o come vettore per portare i geni essenziali che possono essere inseriti in altre specie per produrre i prodotti commerciali di salubrità quale il probiotics. Il genoma eucariotico S. cerevisiae è stato ordinato completamente per la prima volta nel 1996.

Cdc28 nello S. cerevisiae è dal punto di vista funzionale identico a Cdc2 nel pombe dello S.

Alle temperature non permissive, ogni cella cerevisiae dello S. che porta una mutazione in un gene specifico di CDC arresterà un germoglio della stessa dimensione. Tutti i tipi di mutanti hanno una modifica nei fenotipi con una determinata dimensione del germoglio quali nessun germoglio, composto intermedio, o grandi germogli.

Il comportamento fenotipico dei mutanti cdc28 che sono sensibili alla temperatura significa l'importanza della funzione Cdc28 nel permettere la cella nella fase S.

I mutanti fungono da celle selvaggio tipe quando sono spostati ad una temperatura a cui diventano non funzionali (temperatura non permissiva), cioè le celle in gran parte sviluppate Cdc28 che sono sufficienti per passare l'INIZIO durante lo spostamento della temperatura continueranno il ciclo cellulare normalmente e passeranno attraverso la mitosi, mentre le celle che sono troppo piccole per passare fase di INIZIO una volta transitioned alla temperatura non permissiva non entrerà in fase S anche se le sostanze nutrienti sono abbondantemente disponibili.

Anche quando le celle cdc28 sono arrestate nella fase1 di G, alle temperature non permissive continuano a svilupparsi nella dimensione ma non iniziano la formazione del germoglio, replicazione del dna, o sintetizzano e quindi non possono entrare nella fase S.

Il cdc28 dello S. cerevisiae è chinasi proteica del ciclo cellulare che è stata identificata come la prima chinasi proteica.

Il gene cdc28 dello S. cerevisiae è altamente omologo con il gene+ cdc2 del pombe dello S. Sia le proteine di cdc2 che cdc28 sono analoghi in termini di loro funzione ed il mutante cdc2 del pombe dello S. è complementato a CDC28 dello S. cerevisiae. Una chinasi proteica cyclin-dipendente in ogni cella di lievito può sostituirsi fra Cdc28 nello S. cerevisiae e Cdc2 nel pombe dello S.

Studio basato sul preparato delle celle per la fase S

È stato identificato dagli esperimenti differenti che l'attività Cdc28-Cln3 è controllata in risposta alla dimensione delle cellule, anche se c'è comprensione non chiara del meccanismo di regolamentazione.

Una volta che il Cdc28-Cln3 è stato attivato, phosphorylates e acivates i fattori di trascrizione MBF e SBF, che poi inducono la trascrizione in geni CLN1 e CLN2 ed in altri geni per il replicazione del dna quali i geni che codificano la DNA polimerasi, la ligasi del DNA e gli enzimi stati necessari per la sintetizzazione del trifosfato di deoxyribonucleoside.

Anafase-promuovere-complesso (APC) di lievito è considerato come uno dei substrati significativi per i complessi Cdc28-Cln2 e Cdc28-Cln1. L'APC è attivato da fosforilazione di MPF, che a sua volta dirige il polyubiquitination e la degradazione proteasome del cyclin B del lievito, dell'inibitore di anafase e delle componenti dell'apparecchiatura dell'asse di rotazione.

La cella ottiene inattivata al G recente1 quando l'APC è fosforilato da Cdc28-Cln2 o da Cdc28-Cln1. I geni di cyclin di tipo B, CLB6 e CLB5, sono regolamentati da MPF e subiscono la trascrizione inizialmente nel G. recente.1 Le proteine trascritte Clb5 e Clb6 ottengono accumulato dovuto inattivazione dell'APC, che poi provocherebbe la degradazione di questi cyclins.

Studi sull'attivazione della chinasi Cdc28 dai cyclins multipli

Durante la fase S recente nello S. cerevisiae, una trascrizione di due geni supplementari Clb3 e Clb4 egualmente accadono, formando le chinasi heterodimeric con Cdc28. Questi complessi combinati con Clb5 e Clb6 attivano l'origine di replicazione in tutto la fase S. Inoltre, il fuso è formato durante la fase in anticipo di mitosi, iniziata dai complessi Cdc28-Clb4 e Cdc28-Clb3.

Ancora, i due cyclins di tipo B quali Clb1 e Clb2 sono espressi quando la replica del cromosoma è completata dalle celle e preso parte a queste2. proteine di G esegua come cyclins mitotici e legano con Cdc28 per formare i complessi che sono necessari per la segregazione nucleare del cromosoma e di divisione.

Quindi, ogni tipo di cyclin in ogni fase di ciclo cellulare dirige l'attività della chinasi proteica Cdc28 in una funzione particolare. Per esempio, verso la fine del G1, la trascrizione di Cdc28-Cln3 è attivata da fosforilazione e dall'attivazione dei fattori di trascrizione quali MBF e SBF.

L'APC è disattivato da Cdc28-Cln1 e da Cdc28-Cln2 che permettono che i cyclins di tipo B palancola su e stimola la proteolisi di Sic1, inibitore della fase S. I complessi Cdc28-Clb5, Cdc28-Clb3, Cdc28-Clb4 e Cdc28-Clb6 iniziano la sintesi di DNA.

La formazione del fuso egualmente è stimolata da Cdc28-Clb4 e Cdc28-Clb3 e la divisione nucleare è avviato da Cdc28-Clb2 e da Cdc28-Clb1. Lo sviluppo della fase S che stimola i fattori e della degradazione dell'inibitore Sic1 in fase S attiva il replicazione del dna sarà studiato più ulteriormente ha basato sulla genetica dello S. cerevisiae.

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Last Updated: Feb 26, 2019

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