Studium funkce vybraných genů v koloniích divokých kmenů kvasinek

Abstract

Kmeny kvasinek Saccharomyces cerevisiae izolované ze svého přirozeného prostředí jsou schopny mnohobuněčného sociálního chování a tvorby komplexních strukturovaných kolonií v řadě vlastností podobným velmi odolným biofilmům patogenních kvasinek. Dalším typickým rysem přírodních kmenů je jejich fenotypová variabilita, tedy schopnost přecházet s relativně vysokou frekvencí mezi dvěma či více fenotypy. V případě patogenních kvasinek jsou takové fenotypové změny často provázeny odlišnou virulencí, rezistencí vůči různým stresovým podmínkám a léčbě antimykotiky. V důsledku dlouhodobé kultivace přírodních kmenů kvasinky Saccharomyces cerevisiae v laboratorních podmínkách dochází k jejich domestikaci, tedy přechodu na hladké kolonie a ztrátě některých vlastností typických pro strukturované kolonie. Tento proces je, stejně jako přepínání fenotypů, spojen s výraznými změnami v expresi genů a s celkovou změnou životní strategie kolonií. Mechanismy fenotypových přechodů u kvasinek jsou spojovány s epigenetickou regulací genové exprese pomocí transkripčního umlčování zajišťovaného histonovými deacetylázami. Studiem těchto mechanismů pomocí delečních mutant vybraných genů s potenciálním vlivem na tvorbu a vývoj kolonií divokých i domestikovaných kmenů se zabývá tato práce. Dosažené výsledky prokazují, že NAD+-závislá...

Saccharomyces cerevisiae strains isolated from the wild are able to exhibit multicellular social behaviour and to form complex structured colonies resembling in many properties highly resistant biofilms of pathogenic yeasts. The capability of phenotypic variability, i.e. high frequency transition between two or more different phenotypes, is another feature typical for the wild yeast strains. Such phenotypic changes are in case of pathogenic yeast often connected with changes in virulence and resistance to stress and antifungal treatment. Long-term cultivation of the wild yeast strains under laboratory conditions leads to their domestication, i.e. transition to smooth colonies and loss of some features typical for structured colonies. This process is, similarly to phenotypic switching, accompanied by significant changes in gene expression and global change of colony lifestyle. Mechanisms underlying yeast phenotypic transitions are ascribed to epigenetic regulation of gene expression via transcriptional silencing conferred by histone deacetylases. This work deals with the study of such mechanisms using knock-outs of selected genes with putative function in formation of structured colonies in wild and domesticated strains. The achieved results show, that NAD+-dependent histone deacetylase Sir2p influences...