Akademik Veri Yönetim Sistemi
22. Ulusal Biyoloji Kongresi, Eskişehir, Türkiye, 23 - 27 Haziran 2014, ss.1
Giriş: Saccharomyces cerevisiae’da trehaloz stres metaboliti olarak fazla miktarda sentezlenir ve aynı zamanda hekzokinazlara da etki ederek hücreye glukoz girişini kontrol eder. Trehalozun hücre içindeki konsantrasyonu NTH1 geni tarafından kodlanan nötral trehalaz enzimi tarafından dengede tutularak kontrol edilir. Stres koşullarında biriktirilen sitoplazmik trehaloz ortam koşulları normale döndüğünde hızlı bir şekilde nötral trehalaz tarafından hidroliz edilerek glukoza çevrilir. Açığa çıkan glukoz ise yine kontrollü olarak glikolitik yolda veya glikojen biyosentezinde kullanılır. Bu araştırmada NTH1 geni transkripsiyonunun normal üreme koşullarındaki bazal seviyede ve stres koşullarında nasıl kontrol edildiği belirlendi. Aynı koşullarda üretilen hücrelerde sentezlenen ve yıkılan trehaloz ve glikojen miktarları ölçüldü. Ayrıca NTH1 geni transkripsiyonunun kontrolüne cAMP bağımlı protein kinazın etkileri incelendi.
Gereçler ve Yöntemler: NTH1 geninin transkripsiyonel regülasyonunu incelemek için NTH1-lacZ gen füzyonunu içeren plazmit standart S. cerevisiae suşuna ve cAMP seviyesi yüksek olan pde2 mutantı S. cerevisiae suşuna transform edildi. NTH1-lacZ transformantı S. cerevisiae suşları hem normal koşullarda hem de farklı stres koşullarında üretildi. Fizyolojik stres olarak azot açlığı, farklı karbon kaynakları ve yüksek sıcaklık uygulandı. Böylece NTH1 transkripsiyonu standart koşullarda ve stres koşullarında incelendi. Aynı koşullarda üretilen standart S. cerevisiae ve pde2 mutantı S. cerevisiae maya suşlarında trehaloz ve glikojen miktarları da enzimatik metod ile tayin edildi.
Bulgular: Araştırmamızda NTH1 geni transkripsiyonunun normal şartlarda ve stres koşullarında farklı seviyelerde kontrol edildiği bulundu. NTH1 transkripsiyonunu aktive eden en önemli stres koşulunun azot açlığı olduğu gözlendi. Azot açlığında NTH1 transkripsiyonunda 4-kat, ısı şokunda ise 2-kat artış olduğu bulundu. Bu artışın cAMP seviyesi yüksek olan mutant suşta daha fazla olduğu belirlendi. S. cerevisiae suşlarında sitoplazmik trehaloz ve glikojen miktarlarının da hücresel cAMP miktarına göre kontrol edildiği tespit edildi.
Sonuç ve Tartışma: S. cerevisiae’da trehaloz dengesinin kontrolü glikoliz ve depo karbonhidrat metabolizmasının kontrolü için önemlidir. Trehaloz yıkımını sağlayan nötral trehalaz sentezinin stres koşuluna göre farklılık göstermesi bu metabolik yolun hücrenin fizyolojik durumuna göre NTH1’in transkripsiyonu ile kontrol edildiğini göstermektedir. NTH1 transkripsiyonunun hücresel cAMP ile de kontrol edilmesi bu genin aktivasyonunda cAMP bağımlı protein kinaz A’nın da etkin olduğunu ortaya koymaktadır.