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Estudos genéticos com o S. cerevisiae e as introspecções de Mitotic

Por Jeyashree Sundaram, MBA

O fermento de brotamento foi usado historicamente para estudar a genética. Os estudos que envolvem cdc28 no S. cerevisiae e no cdc2 no pombe do S. continuam a fornecer introspecções úteis na cariocinese.

Crédito: Rattiya Thongdumhyu/Shutterstock

Saccharomyces Cerevisiae são um micro-organismo eucariótica único-celulado que pertence ao reino dos fungos. Utilizado frequentemente em vários estudos científicos, são considerados como uma o mais facilmente da espécie identificável e extensamente utilizada de fermentos, conhecida geralmente como o fermento do padeiro ou o fermento de cervejeiro. Este fermento é identificado geralmente nas peles de frutos diferentes, especificamente uvas, e consiste em aproximadamente 6.000 genes.

O fermento de cervejeiro é usado como um realçador imune, um impulsionador da energia, um suplemento à proteína, ou como um vector para levar os genes essenciais que podem ser introduzidos na outra espécie para produzir produtos comerciais da saúde tais como o probiotics. O genoma eucariótica S. cerevisiae foi arranjado em seqüência completamente pela primeira vez em 1996.

Cdc28 no S. cerevisiae é funcional idêntico a Cdc2 no pombe do S.

Em temperaturas não-permissivos, cada pilha cerevisiae do S. que leva uma mutação em um gene específico do cdc prenderá um botão do mesmo tamanho. Todos os tipos de mutantes têm uma alteração nos fenótipos com um determinado tamanho do botão tal como nenhuns botão, intermediário, ou botões grande-feitos sob medida.

O comportamento fenotípico dos mutantes cdc28 que são sensíveis à temperatura significa a importância da função Cdc28 em permitir a pilha na fase S.

Os mutantes actuam como o selvagem-tipo pilhas quando são deslocados a uma temperatura em que se tornam nonfunctional (temperatura não-permissivo), isto é as pilhas Cdc28 pela maior parte desenvolvidas que são suficientes para passar o COMEÇO durante a SHIFT da temperatura continuarão o ciclo de pilha normalmente e atravessarão a cariocinese, visto que as pilhas que são demasiado pequenas passar fase do COMEÇO quando transitioned à temperatura não-permissivo não entrará na fase S mesmo que os nutrientes estejam abundante disponíveis.

Mesmo quando as pilhas cdc28 são prendidas na fase1 de G, em temperaturas não-permissivos continuam a crescer em tamanho mas não iniciam a formação do botão, réplica do ADN, nem sintetizam-na, e desse modo não podem entrar na fase S.

O cdc28 do S. cerevisiae é a quinase de proteína do ciclo de pilha que foi identificada como a primeira quinase de proteína.

O gene cdc28 do S. cerevisiae é altamente homólogo com o gene+ cdc2 do pombe do S. As proteínas de cdc2 e cdc28 são análogos em termos de sua função e o mutante cdc2 do pombe do S. é complementado a CDC28 do S. cerevisiae. Uma quinase de proteína cyclin-dependente em cada pilha de fermento pode substituir-se entre Cdc28 no S. cerevisiae e Cdc2 no pombe do S.

Estudo baseado na preparação das pilhas para a fase S

Identificou-se das experiências diferentes que a actividade Cdc28-Cln3 é controlada em resposta ao tamanho de pilha, mesmo que houvesse uma compreensão não clara do mecanismo de regulamento.

Uma vez que o Cdc28-Cln3 foi activado, ele phosphorylates e acivates os factores MBF e SBF da transcrição, que induzem então a transcrição nos genes CLN1 e CLN2 e nos outros genes para a réplica do ADN tal como os genes que codificam a polimerase de ADN, a ligase do ADN, e as enzimas necessários para sintetizar o triphosphate do deoxyribonucleoside.

Anafase-promover-complexo (APC) do fermento é considerado como uma das carcaças significativas para os complexos Cdc28-Cln2 e Cdc28-Cln1. O APC é activado pela fosforilação de MPF, que dirige por sua vez o polyubiquitination e a degradação proteasome do cyclin B do fermento, do inibidor da anafase, e dos componentes do instrumento do eixo.

A pilha obtem neutralizada em G atrasado1 quando o APC é phosphorylated por Cdc28-Cln2 ou por Cdc28-Cln1. Os genes do cyclin do B, CLB6 e CLB5, são regulados por MPF e submetem-se à transcrição inicialmente no G. atrasado.1 As proteínas transcritas Clb5 e Clb6 obtêm acumulado devido à inactivação do APC, que conduziria então à degradação destes cyclins.

Estude na activação da quinase Cdc28 por cyclins múltiplos

Durante a fase S atrasada no S. cerevisiae, a transcrição de dois genes adicionais Clb3 e Clb4 igualmente ocorrem, formando quinase heterodimeric junto com Cdc28. Estes complexos combinados com o Clb5 e o Clb6 activam a origem da réplica durante todo a fase S. Também, o eixo mitotic é formado durante a fase adiantada de cariocinese, iniciada pelos complexos Cdc28-Clb4 e Cdc28-Clb3.

Além disso, os dois cyclins do B tais como Clb1 e Clb2 estão expressados quando a réplica do cromossoma está terminada por pilhas e participado nestas2. proteínas de G execute como cyclins mitotic, e ligam com Cdc28 para formar os complexos que são necessários para a segregação nuclear da divisão e do cromossoma.

Assim, cada tipo de cyclin em cada fase de ciclo da pilha dirige a actividade da quinase de proteína Cdc28 em uma função particular. Por exemplo, no final de G1, a transcrição de Cdc28-Cln3 é activada pela fosforilação e pela activação de factores da transcrição tais como MBF e SBF.

O APC é desactivado por Cdc28-Cln1 e por Cdc28-Cln2 que permitem que os cyclins do B empilhem acima, e estimula o proteolysis de Sic1, inibidor da fase S. Os complexos Cdc28-Clb5, Cdc28-Clb3, Cdc28-Clb4, e Cdc28-Clb6 iniciam a síntese do ADN.

A formação do eixo de Mitotic é estimulada igualmente por Cdc28-Clb4 e Cdc28-Clb3 e a divisão nuclear são provocados por Cdc28-Clb2 e por Cdc28-Clb1. A revelação de factores da fase S e da degradação de estimulação do inibidor Sic1 na fase S activa a réplica do ADN será estudada baseou mais na genética do S. cerevisiae.

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Last Updated: Feb 26, 2019

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