集体生产硫化气体使得缺乏MET17的芽酵母能够克服其代谢缺陷
Sonal1, Alex E Yuan2, Xueqin Yang3
1Centre for Life's Origins and Evolution, Department of Genetics, Evolution and Environment, University College London, London, United Kingdom.
PLoS biology
|December 7, 2023
概括
以前被认为不能在硫酸盐上生长的酵母突变菌可以在高细胞密度下令人惊地生长. 这种增长是由硫化同化,由HSU1基因介导,揭示了新的洞察力硫代谢.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 生物化学 生物化学
- 酵母遗传学 酵母遗传学
背景情况:
- 硫的同化对于所有有机体来说都是必不可少的,无机硫酸盐被减少为硫化物,并被纳入S. cerevisiae中的有机分子中.
- Met17酶对于将硫化物连接到有机碳骨干至关重要,形成同氨酸,这是重要的有机硫的前体.
- 历史上,Met17突变体 (met17Δ) 被归类为有机硫辅食体,需要外部硫化合物才能生长.
研究的目的:
- 为了调查met17Δ突变体在硫酸盐上作为唯一的硫源的意外生长.
- 阐明在met17Δ细胞中观察到的密度依赖生长背后的机制.
- 为了确定基因因素,使得硫化物同化在缺乏功能性的Met17.的缺席.
主要方法:
- 在不同细胞密度的硫酸盐上对met17Δ酵母生长的表型分析.
- 气相色谱检测硫化积累的情况.
- 在不同的硫条件下对YLL058W (HSU1) 的基因表达分析.
- 数学建模模模拟硫化物同化效率.
主要成果:
- 缺乏met17的酵母 (met17Δ) 在硫酸盐上表现出密度依赖的生长,这与已建立的auxotrophic分类相反.
- 硫化气体的积累是使这种增长成为可能的关键因素.
- YLL058W (HSU1) 基因及其蛋白质产物对于met17Δ细胞吸收硫化至关重要.
- HSU1的表达是由野生类型酵母中硫和高硫化物度诱导的,这表明它在硫同化中发挥了更广泛的作用.
结论:
- 这项研究揭示了以前未知的硫化同化途径在S. cerevisiae中,由HSU1.1介导.
- 硫酸盐上met17Δ突变体的密度依赖的增长是由硫化的积累及其随后通过HSU1.1的同化解释的.
- 这些发现挑战了关于酵母硫代谢和辅食性长期存在的假设,可能会影响酵母遗传学和微生物相互作用研究.
