title: Regulation of cellular differentiation and ploidy of Saccharomyces cerevisiae by the RNA-binding protein Whi3
title: Regulation der zellulären Differenzierung und Ploidie von Saccharomyces cerevisiae durch das RNA-Bindeprotein Whi3
Creators: name: Schladebeck, Sarah
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2013
Subjects: ploidy
fungal development
zelluläre Signalweiterleitung
pilzliche Entwicklung
RNA-binding protein
Saccharomyces cerevisiae , Genetik
posttranscriptional control
RNA-Bindeprotein, Ploidie
posttranskriptionelle Kontrolle
cellular signaling
Biowissenschaften, Biologie

description: In der Bäckerhefe Saccharomyces
      cerevisiae ist das RNA-Bindeprotein (RBP) Whi3 an der
      Regulation diverser Prozesse des Zellwachstums und der
      Entwicklung beteiligt. Welche Signalwege und Effektoren Whi3
      für diese Kontrolle beeinflusst, ist jedoch weitestgehend
      unverstanden und lediglich im Rahmen der Zellgrößenkontrolle
      näher untersucht, in der Whi3 den G1/S-Übergang durch
      cytoplasmatische Retention von Cdc28-Cln3 inhibiert. In
      dieser Studie konnten erstmals weitere Effektoren von Whi3
      identifiziert werden, mit deren Hilfe das RBP die
      Zellzyklusprogression und Biofilmbildung steuern könnte.
      Unter diesen Faktoren befinden sich die G1-Zykline Cln1/2
      sowie diverse Regulatoren der Biofilmbildung wie z. B. die
      PKA-Untereinheit Tpk1, die DYRK-Kinase Yak1 und der
      Transkriptionsaktivator Tec1. Dabei scheint Whi3 durch
      posttranskriptionelle Regulation adäquate Proteinmengen
      dieser Schlüsselfaktoren bereitzustellen und könnte zu diesem
      Zweck die Translationseffizienz beeinflussen. Interessanter
      Weise konnte Whi3 in dieser Arbeit erstmals mit der Kontrolle
      der Ploidiestabilität assoziiert werden, da WHI3-defiziente
      Stämme in Abhängigkeit der Wachstumsbedingungen eine erhöhte
      Rate von Genomduplikationen aufweisen. Die hier gewonnenen
      Daten deuten darauf hin, dass Whi3 die Genomintegrität durch
      Regulation der Chromosomensegregation gewährleisten könnte.
      So beeinflusst Whi3 sowohl die Expression diverser
      Kohäsionskomponenten als auch der Dynaktinuntereinheit
      NIP100. Abschließend bietet diese Studie außerdem neue
      Einblicke in die Whi3-vermittelte Stresskontrolle. Dabei wird
      Whi3 sowohl für die Stress-induzierte Expression des
      Oberflächenflokkulins FLO11 als auch die allgemeine
      Stressantwort benötigt und könnte dies einerseits über die
      DYRK-Kinase Yak1 und Msn2/4 erreichen. Ferner scheint die
      Deletion von Whi3 ein Yak1-unabhängiges, transkriptionelles
      Stresssignal zu generieren, das infolge der Genomduplikation
      aufgehoben wird. Zusammenfassend legt diese Studie den
      Schluss nahe, dass das RBP Whi3 ein zentraler Regulator des
      Zellwachstums und der Entwicklung ist, der in der Lage ist
      die Signalkapazität von Regulationsnetzwerke durch
      hinreichende Produktion diverser Schlüsselfaktoren zu
      gewährleisten.
description: In Saccharomyces cerevisiae the
      RNA-binding protein Whi3 is involved in the regulation of
      diverse processes of cell growth and development. However,
      the Whi3-regulated effectors and signaling pathways remain
      largely unknown. Concerning cell size control, Whi3 has been
      proposed to inhibit the G1/S-transition through cytoplasmic
      retention of Cdc28-Cln3, but further hints suggest that Whi3
      might govern this process by additional mechanisms. This
      study identified several yet unknown targets of Whi3 for the
      control of cell cycle progression and biofilm formation
      including the G1 cyclins Cln1/2 as well as three biofilm
      regulators, the PKA subunit Tpk1, the DYRK family kinase Yak1
      and the transcription factor Tec1. This study provides
      evidence that Whi3 regulates the production of these factors
      through posttranscriptional control and might exert this
      function by affecting translational elongation.
      Interestingly, here, Whi3 has been linked for the first time
      to control of ploidy stability, because whi3-deficient
      strains exhibit a significant increase-in-ploidy phenotype
      that depends on environmental conditions. The data obtained
      in this study suggests that Whi3 might guarantee genome
      integrity by controlling the expression of several genes
      involved in sister chromatid cohesion and the dynactin
      complex component NIP100 thereby ensuring faithful chromosome
      segregation. Finally, this study provides new insights into
      the Whi3-mediated stress response. The RBP is required for
      the stress-induced expression of the surface flocculin FLO11
      as well as for the general stress response and probably
      targets Yak1- and the stress transcription factors Msn2/4.
      Moreover, the deletion of WHI3 seems to trigger a cellular
      transcriptional stress response by Yak1-independent
      mechanisms, which is reverted by whole genome duplication. In
      summary, this study suggests that the RBP Whi3 is a central
      regulator of cell growth and development, which is able to
      ensure appropriate signaling capacity of regulatory networks
      through sufficient supply of diverse key regulators.