酵母线粒体基因组稳定性与组蛋白乙酰化水平的研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shibaotuan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
线粒体是细胞的能量工厂,控制细胞的生长、凋亡等生命活动。线粒体DNA(mtDNA)常与多种蛋白质结合形成DNA-蛋白质复合体,即线粒体拟核。线粒体拟核蛋白对维持mtDNA拷贝数和结构稳定等具有重要作用。线粒体基因组的不稳定会导致氧化磷酸化障碍,诱发心脏疾病,肿瘤,代谢性疾病和退行性疾病等。SLS1p(Sigma-like sequence protein1)是酿酒酵母核基因编码的一种线粒体内膜整合蛋白,主要参与线粒体DNA的转录和翻译,阐明SLS1p调控线粒体功能及下游核基因表达机制具有重要的意义。   通过构建了sls1敲除的酵母菌株(W1021-7CΔSLS1)、SLS1恢复(W1021-7CΔSLS1 with pDB20-SLS1)的酵母菌株以及SLS1过表达(W1021-7Cwith pDB20-SLS1)的酵母菌株,发现SLS1敲除菌株在以甘油为碳源的GlyYP培养基中无法生长,在以葡萄糖为碳源的GYP培养基中倍增时间明显长于野生型酵母菌株。Southern Blot杂交显示,SLS1基因的敲除导致线粒体COX1、COX2、COX3、ATP6、ATP9、CYTB、15S rRNA和21S rRNA等基因含量都有不同程度的下降。Northern Blot杂交表明线粒体COX1、COX2、COX3、ATP6、ATP9、CYTB、15S rRNA和21S rRNA的转录水平显著下降,其中COX1、ATP6和CYTB下降极为显著。ATP检测显示sls1敲除后的酵母菌株整体ATP水平明显低于野生型酵母细胞;并且在加入了2-D-G抑制了糖酵解ATP产生的情况下,sls1敲除的酵母菌株的ATP水平有很明显的下降。SLS1恢复菌株的生长状况,倍增时间,线粒体基因组含量和转录水平以及ATP水平有所恢复,与野生型菌株无显著差异。SLS1过表达菌株与野生型菌株无明显差异。表明SLS1p与线粒体基因组稳定性密切相关,影响线粒体功能。实时荧光定量PCR检测NAD+依赖的去乙酰化酶SIR基因家族的转录水平,发现与野生型菌株相比,sls1敲除酵母菌株SIR2, SIR3和SIR4转录水平显著下降。Western Blot检测了SIR基因家族作用位点H4K16的乙酰化水平,显示sls1敲除后菌株的乙酰化水平明显高于野生型菌株。表明线粒体基因组的不稳定性很可能还和组蛋白的乙酰化水平有密切关系,进而影响下游核基因的表达。   RIM1p和ABF2p是已知的线粒体拟核相关蛋白,在线粒体DNA的复制和重组过程中起到重要的作用。通过构建了abf2和rim1基因敲除的酵母细胞,发现这2种菌株均无法在以甘油为碳源的培养基中生长,并且在以葡萄糖为碳源的培养基中的倍增时间明显长于野生型细胞。Southern Blot结果显示abf2和rim1基因敲菌株整个线粒体基因组含量下降极为显著。Northern Blot结果显示线粒体基因组转录被破坏。ATP检测结果证明abf2和rim1基因敲除细胞整体ATP水平明显低于野性型菌株,并且在糖酵解产生ATP的途径受到抑制的情况下,ATP水平极大幅度的下降。这表明ABF2p和RIM1p与线粒体基因组稳定性密切相关。实时荧光定量PCR显示SIR2、SIR3和SIR4的转录水平都明显低于野生型菌株,表明了线粒体基因组稳定性和组蛋白乙酰化水平之间可能密切关系。   以上结果表明,SLS1、ABF2和RIM13个基因均和线粒体基因组的稳定性维持密切相关,并且基因敲除的酵母细胞在导致线粒体功能障碍的同时,可能还对酵母细胞的组蛋白乙酰化水平产生了影响。这就将环境因素(能量),线粒体和表观遗传3者结合了起来,可能会对线粒体功能障碍或者表观功能紊乱所造成疾病的治疗和诊断开辟新的思路。
其他文献
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,SA),又称金葡菌,是临床感染的重要致病菌,在骨科感染病原菌中居首位。金葡菌造成的骨关节感染常反复发作、迁延不愈,难以控制的骨髓炎(osteomyelitis,OM)是骨科的严重感染性疾病,其复发率高,持续时间长,骨质破坏严重,对患者造成巨大的身体和经济负担。加强病原生物学研究,从而有效控制骨感染迫在眉睫。病原生物学研究面临最大的挑战是同
近年来随着下行床技术的发展,以其与循环流化床技术结合用于热解工艺成为一个重要的发展方向。下行床快速热解提质工艺实现了原料和热载体的分级利用,热载体与原料无须机械搅拌
本文研究了一种电子束辐照高分子薄膜制备微孔阵列模板的方法。我们通过机械钻孔或激光打孔法制备多孔铅掩膜,用电子束辐照覆盖有多孔铅掩膜的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙
期刊
  利用1951-2013年登陆广东的热带气旋资料,采用气候趋势系数法、极值I型概率分布函数拟合等方法.分析对近海水产养殖影响较大的热带气旋登陆频数、强度、初(终)旋日、台风
会议
<正>随着《舌尖上的中国》在中国和海内外的热播,美食节目和美食真人秀节目如雨后春笋般浮现于电视观众的面前,从CCTV-2的《厨王争霸》到东方卫视的《顶级厨房》,都从不同视
本文通过对榆林气田生产井和边远井的腐蚀性因素及变化情况的研究,井筒、管线及设备的腐蚀挂片试验,缓蚀剂加注与水中二价铁离子变化关系的摸索,进行了缓蚀剂评价与筛选。通过站
草甘膦是世界农药市场上吨位最大、销售额最高的除草剂品种,在我国的生产吨位也位居前列。随着转基因农作物的大面积推广应用,草甘膦的应用范围越来越广,市场需求也越来越大。但
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
研究背景:叉头盒蛋白M1(Forkhead box M1,FOXM1)是进化保守的转录因子家族成员之一,该家族分子最主要特征是含有110个氨基酸组成的Fox结构域,该结构域能够与DNA结合,也称为翼状螺