Counterbalances: antagonistic regulation of fission yeast growth and proliferation under favourable conditions and stress

Abstract

Mikroorganizmy sa stretávajú s dramatickými zmenami podmienok prostredia. Je pre nich preto dôležité svižne a efektívne na tieto zmeny reagovať. Nevyhnutnými pre túto schopnosť sú signalizačné dráhy. Tie dokážu vnímať široké spektrum vonkajších i vnútorných stimulov a regulovať veľké množstvo bunkových procesov. Pre jednobunkové organizmy je jednou z najdôležitejších schopností vnímanie podmienok prostredia vhodných pre rast, alebo neobvyklých stresových podmienok. Jeden z obľúbených modelových mikroorganizmov používaných na výskum signalizačných dráh je kvasinka Schizosaccharomyces pombe. Výsledky získané výskumom na tomto modelovom organizme sú aplikovateľné aj na ďalšie eukaryotické organizmy, vďaka faktu, že signalizačné dráhy sú medzi kvasinkami a ostatnými eukaryotickými organizmami vysoko konzervované. Signalizačné dráhy podporujúce proliferáciu podporujú v kvasinke bunkovú proliferáciu, rast a mitotický bunkový cyklus. Stresové signalizačné dráhy majú opačnú úlohu. Podporujú bunkovú obranu proti stresovým stimulom. Taktiež podporujú proces sexuálnej diferenciácie a meitocký bunkový cyklus. Tento princíp môže na prvý pohľad vyzerať ako mechanizmus prepínača. Ukazuje sa, že v regulácii týchto dvoch signalizačných dráh je prítomný zložitý mechanizmus interakcií, ktoré a vzájomného...

Microorganisms come across dramatically changing conditions in the environment. It is important for them to be agile for a quick and effective response. Signal transduction pathways are essential for this ability. They can sense a broad spectrum of extracellular and intracellular stimuli and regulate a great number of processes in the cell. For unicellular microorganisms, the most essential ability is to sense environmental conditions for proliferation or abnormal stress conditions. One of the most popular model microorganisms, the fission yeast Schizosaccharomyces pombe, is used for the signal transduction pathways research. Findings obtained by research on the fission yeast are applicable to other eukaryotic organisms, thanks to the high conservation of the signal transduction pathways between the fission yeast and other eukaryotic organisms. Proliferation-promoting signal transduction pathways promote cell proliferation, growth and mitotic cell cycle in fission yeast. The stress-response signal transduction pathways play an opposite role. They promote cellular defence against stress stimuli and promote the sexual differentiation process alongside meiotic cell cycle. At first sight, the whole machinery may look like a switch mechanism. There is, however, a more complex crosstalk mechanism...