Saccharomyces cerevisiae maya türünde TEC1 transkripsiyon faktörünün NTH1 gen ekspresyonuna etkisinin analizi

Abstract

Saccharomyces cerevisiae maya türünde trehaloz, depo karbonhidratı ve stres koruyucu molekül olarak rol oynayan bir disakkarittir. Hücre içerisindeki trehaloz miktarı, biyosentez ve yıkım mekanizmalarının sıkı bir şekilde kontrolü ile belirli bir seviyede tutulmaktadır. Trehalozun sentezi trehaloz sentaz enzim kompleksi (TPS) ile yıkımı ise NTH1 geni tarafından kodlanan trehalaz enzimi ile gerçekleşmektedir. NTH1 gen ekspresyonu farklı transkripsiyon faktörleri ve sinyal yolakları tarafından kontrol edilmektedir. Yaptığımız biyoinformatik çalışmalarda NTH1 promotor bölgesinde farklı transkripsiyon faktörlerinin bağlanma dizileri belirlenmiştir. Bunlardan bir tanesi Tec1 transkripsiyon faktörü olup, NTH1 promotoru üzerinde 5 tane olası bağlanma bölgesi tespit edilmiştir. Çalışmamızda azot açlığı koşullarında Tec1 proteinin NTH1 trankripsiyonuna etkisi belirlenmeye çalışılmıştır. Bu amaçla yaban tip ve ∆tec1 S. cerevisiae maya hücrelerine, NTH1 promotor bölgesini içeren plasmid transform edilerek, farklı azot kaynakları içeren ortamlardaki NTH1 gen ekspresyon seviyeleri enzimatik yöntem ile saptanmıştır. Ayrıca yaban tip ve ∆tec1 maya hücrelerinde bu koşullarda biriktirilen trehaloz miktarı enzimatik yöntemle belirlenmiştir. Araştırmanın sonunda ∆tec1 hücrelerinin içerisinde biriktirilen trehaloz miktarı yaban tip suş ile karşılaştırıldığında, azot açlığı koşulunda, trehaloz miktarında artış olduğu saptandı. Tec1 proteini yokluğunda, NTH1 ekspresyonunda artış meydana geldiği belirlendi. Yapılan çalışmada Tec1 proteini, NTH1 regülasyonunda represör olarak görev aldığı gösterilmektedir. Veri tabanları ve bilgisayar programları kullanılması ile gerçekleştirilen in silico DNA-TF bağlanma modellemesinde, Tec1 proteinin NTH1 promotoruna bağlanma olasılığının yüksek olduğu belirlendi.

Trehalose is a disaccharide that plays a role as a carbohydrate and stress-protective molecule in Saccharomyces cerevisiae. Trehalose synthesis is mediated by the trehalose synthase enzyme complex, whereas degradation is mediated by the trehalase enzyme encoded by the NTH1. NTH1 gene expression controls different transcription factors and signaling pathways. In our bioinformatics studies, binding sequences of different transcription factors were determined in the NTH1 promoter region. One of them is the Tec1 transcription factor and 5 possible binding sites were detected on the NTH1 promoter. In our study, we tried to determine the effect of Tec1p on NTH1 transcription under nitrogen starvation conditions. Therefore, NTH1 expression was determined by enzymatic methods in medium containing different nitrogen sources, in wild-type and Δtec1 yeast cells which were transformed with plasmids containing NTH1 promoter region. Furthermorethe amount of trehalose accumulated in wild type and Δtec1 yeast cells under these conditions was determined by enzymatic method. At the end of the study, when the amount of trehalose accumulated in the Δtec1 cells and the amount of trehalose accumulated in the wild type strain were compared, it was determined that the amount of trehalose increased in the condition of nitrogen starvation. In the absence of Tec1p, it was determined that NTH1 expression was increased. It is shown that Tec1p is acting as a repressor in NTH1 regulation. In silico DNA-TF binding model performed by using databases and computer programs, it was determined that the probability of binding of Tec1p to the NTH1 promoter was high.