Antagonistic regulation by global transcription factors Tup1p, and Cyc8p of Flo11 and Flo11 -dependent phenotypes in wild yeast

Abstract

Biofilms are a common mode of yeast growth in which cells adhere to each other and adhere to abiotic surfaces to form complex multicellular structures. Living together in biofilms provides cells with several beneficial features compared to planktonic cells. Undoubtedly, protection and resistance are advantages of life inside colony biofilms. Biofilms are found in many environments and play many important roles in commercial industries. However, biofilms can also be extremely dangerous in clinical settings. There is thus great interest in studying biofilms and how to eliminate them. In this study, we used wild yeast Saccharomyces cerevisiae colony biofilm as an ideal system to investigate potential functions of the yeast Cyc8-Tup1 transcriptional corepressor complex in the regulation of yeast adhesion, and biofilm formation on agar and at solid-liquid interfaces. Unexpectedly, we have found that Cyc8p and Tup1p antagonistically control the formation of structured biofilm colonies on agar and FLO11 expression. Cyc8p itself acts as a key repressor of FLO11, whereas Tup1p promotes the formation of biofilm colonies and induces FLO11 expression by inhibiting the repressive function of Cyc8p and preventing Flo11p degradation possibly by inhibiting an extracellular protease. In addition, other features...

Biofilmy jsou běžným způsobem růstu kvasinek, ve kterém buňky přilnou k sobě navzájem a přilnou k abiotickým povrchům za vzniku komplexních mnohobuněčných struktur. Společný život v biofilmech poskytuje buňkám množství výhod ve srovnání s planktonním způsobem růstu. Mezi ně patří především ochrana před vlivy vnějšího prostředí a rezistence. Biofilmy se nacházejí v mnoha prostředích a hrají důležitou rolí v průmyslu. Biofilmy však mohou být také velmi nebezpečné v klinických podmínkách. Existuje tedy velký zájem o studium biofilmů a o jejich eliminaci. V této práci jsme použili biofilm divokých kvasinek Saccharomyces cerevisiae jako ideální systém pro zkoumání potenciálních funkcí kvasinkového Cyc8-Tup1 transkripčního corepresorového komplexu při regulaci buněčné adheze a tvorby biofilmu na agarovém živném médiu a na rozhraní pevná látka-kapalina. Zjistili jsme, že, oproti původnímu očekávání, Cyc8p a Tup1p antagonisticky kontrolují tvorbu strukturovaných biofilmových kolonií na agaru a expresi genu FLO11. Samotný Cyc8p působí jako klíčový represor FLO11, zatímco Tup1p podporuje tvorbu kolonií biofilmu a indukuje expresi FLO11 inhibováním represivní funkce Cyc8p a prevencí degradace Flo11p pravděpodobně mechanismem zahrnujícím inhibici extracelulární proteázy. Navíc Cyc8p a Tup1p antagonisticky...