Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

Studi genetici con il pombe dello S.

Da Jeyashree Sundaram, MBA

Il pombe di Schizosaccaromicete è un lievito dell'ascomicete che ripiega con fissione binaria. È un organismo di modello per lo studio della mitosi in eucarioti ed è stato utilizzato estesamente nel campo della genetica.

Credito: SynthEx/Shutterstock.com

Il pombe dello S. è un fungo unicellulare a forma di bastoncino del archiascomycete che ha parecchie caratteristiche in comune con le celle di altri organismi eucariotici complessi. Ciò le rende un organismo di modello per lo studio su biologia cellulare e molecolare in eucarioti.

Nel 1946, il genetista Urs Leupold ha cominciato lo studio sul pombe dello S. In seguito al suo lavoro, i ricercatori hanno isolato i vari mutanti ed hanno creato le mappe cromosomiche del pombe dello S. L'organismo presto è diventato specie geneticamente maneggevoli per uso come specie di modello.

Da allora, i ricercatori hanno individuato 50 geni di S.pombe che sono associati con le malattie quali il diabete, la sordità ereditaria e la fibrosi cistica.

Cdc2 e Wee1 nel pombe dello S.

Il pombe dello S. può essere segregato in due gruppi di mutanti; CDC e piccolissimo, che sono stati identificati facendo uso degli esperimenti di complementazione e di ricombinazione.

I mutanti termosensibili del pombe dello S. portano le mutazioni recessive in loro genoma. Queste mutazioni inibiscono l'uscita mitotica, inducente i mutanti a sembrare più grandi del le celle normale.

Le mutazioni dominanti in geni Cdc2 producono il fenotipo piccolissimo. Generalmente, la mancanza della funzione di una proteina della fauna selvatica provoca un fenotipo recessivo, mentre la funzione aumentata della proteina provoca il fenotipo dominante dovuto mancanza di regolamento o di sovrapproduzione.  

Gli esperimenti dove i mutanti sono stati isolati hanno indicato che una mancanza di attività Cdc2 impedisce l'entrata della cella nella mitosi per divisione cellulare, mentre l'attività aumentata promuove l'uscita mitotica prematura.

Ciò crea rispettivamente le celle mutanti che sono più grandi e celle più piccolo selvaggio tipe. Queste osservazioni hanno confermato Cdc2 come regolatore importante della mitosi nel pombe dello S.  

La scoperta di una chinasi proteica Cdc2 da S.pombe era i ricercatori principali del reasoon ha cominciato ad analizzare il fattore dipromozione (MPF) dalle uova del Xenopus per attività della chinasi proteica.  Più successivamente è stato scoperto che MPF consiste di una chinasi proteica che è attivata da Cyclin B durante la mitosi ed è omologa a Cdc2 nel pombe dello S.

Inoltre, MPF è stato trovato per reagire con un anticorpo contro Cdc2, come contiene una regione che notevolmente è conservata fra la proteina e gli esseri umani del lievito Cdc2. Tuttavia, la dimensione dell'sottounità del Xenopus MPF non è come stessi di Cdc2.

Stavano ordinando e l'isolamento del gene+ cdc13 in lievito di fissione lo hanno mostrato che egualmente essenziale alla mitosi. Cdc13 codifica una proteina che è omologa al cyclin B. del riccio di mare e del Xenopus. Come il Xenopus MPF, gli studi rivelano i heterodimers di Cdc2 e di Cdc13 di S.pombe MPF per essere chinasi proteiche.  

Regolamento della chinasi di MPF

Gli studi dell'altro tantino e dei geni di CDC nel pombe dello S. hanno indicato che l'attività di MPF (heterodimer Cdc2-Cdc13) è regolamentata dalle proteine codificate da altri geni. I risultati di questi studi hanno indicato che la proteina Wee1 inibisce l'attività di MPF in S.pombe, mentre Cdc25 avvia l'attività di MPF.

Ulteriori studi hanno rivelato che l'isolamento e l'ordinamento dei geni wee1+ e cdc25+ del wildtype possono essere usati come vettori di espressione.

Gli studi biochimici sulle sequenze dei geni che codificano Wee1 e Cdc25 hanno indicato che gestiscono l'attività di MPF con fosforilazione e la defosforilazione dei domini regolatori specifici nell'sottounità catalitico di Cdc2.  

Nel pombe dello S. ed in specie del Xenopus, MPF è omologo al cyclin umano A-CDK2.

Le analisi strutturali di queste proteine indicano che CDK2 umano attiva il cyclin A phosphorylating threonine-161. Ciò causa un cambiamento conformazionale, permettendo che i substrati della proteina leghino con alta affinità.

Altri meccanismi regolatori in questione nella mitosi

La complessità in questione nel gestire l'attività di MPF è stata scoperta tramite ulteriore ricerca dei mutanti del pombe dello S. con i cicli cellulari modificati.  A seguito della sua inibizione di MPF, wee1 è inibito da una chinasi proteica codificata dal gene+ nim1.

Wee1 compete per Cdc2 all'altra chinasi proteica codificata dal gene+ mik1, che può phosphorylate thyrosine-15 di Cdc2. I vari geni egualmente sono stati studiati che manipolano l'attività di MPF. Di conseguenza, è capito che parecchi meccanismi gestiscano l'attività di S.pombe MPF per regolamentare il tempo passato nella mitosi e così nelle dimensioni di cellula figlia.

Ulteriori studi hanno rivelato gli equivalenti dell'uovo del Xenopus del pombe Cdc25 e Wee1 dello S. Durante l'interfase, l'attività della chinasi della tirosina del Xenopus Wee1 è alta, mentre l'attività della fosfatasi Cdc25 è bassa, assicurandosi che il cyclin B rimanga nel cytosol con la fosforilazione di Cdc2 Tyr-15 ed il Xenopus Cdc2 MPF nello stato inattivo.

Come l'estratto dell'uovo del Xenopus comincia la mitosi, gli aumenti le diminuzioni dei geni Cdc25 e del Wee1 di attività e, rispettivamente, per convertire MPF in intervento concreto. Quindi, la sintesi del cyclin B è essenziale per i cicli embrionali in anticipo del Xenopus.

Le attività Cdc25 e Wee1 del Xenopus devono essere regolamentate affinchè il ciclo cellulare accadano. Una o più fosfatasi e chinasi della proteina sono comprese nel gestire l'attività Cdc25.  Inoltre, l'attività di MPF può essere gestita dal regolamento trascrizionale del suo gene associato.

Sorgenti:

Further Reading

Last Updated: Feb 26, 2019

Comments

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News Medical.