Schizosaccharomyces pombe'de invertaz aktivitesine ilişkin çalışmalar
Studies on the invertase activity in Schizosaccharomyces pombe
Yazar: CENK KIĞ
Danışman: PROF. DR. GÜLER TEMİZKAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Glükoz = Glucose ; Mutant = Mutant ; Schizosaccharomyces pombe = Schizosaccharomyces pombe ; İnvertaz = Invertase

Özet:
ÖZET Schizosaccharomycespombe'de İnvertaz Aktivitesine İlişkin Çalışmalar Bu çalışmada Schizosaccharomyces pombe'de, karbohidrat metabolizmasının düzenlenmesi süreciyle ilişkili olarak, sukrozun monomerlerine ayrılmasını kataliz eden invertaz enzimini şifreleyen gen(ler)in anlatımının glukoz baskılaması ile düzenlenmesi konusunda ön bilgiler sağlanması hedeflendi. Bu amaçla yapılan çalışmalar kapsamında öncelikle invertaz sentezini baskılayan (>% 2) ve baskılamayan (% 0.1) glukoz konsantrasyonları saptandı. Ayrıca diploid ve haploid hücrelerde yapılan analizlerde gen dozajının, invertaz sentezi açısından, glukoz baskılamasına karşı verilen yanıtta etkili olmadığı belirlendi. Mutasyon çalışmalarında 1 saatlik etilmetansulfonat (EMS) (% 3) uygulamasının ardından 2-deoksi-D-glukoz (2-DOG)'a karşı dirence göre yapılan seleksiyonla katabolit represyona dirençli olan 14 adet konstitütif invertaz mutantı (gdi\-\4) (glukoz-baskılamasına dirençli mvertaz mutantı) elde edildi. Mutantların hepsinin yabani tipe göre resesif olduğu ve biyosentez yollarına ilişkin mutasyon taşımadıkları saptandı. Hücre morfolojileri bakımından büyük çoğunluğu yabani tipe benzeyen mutantların bazılarında yalancı hif benzeri yapılar ve anormal hücre şekilleri gözlendi. Baskılayıcı ve baskılama yapmayan glukoz konsantrasyonlarında yapılan kantitatif invertaz aktivitesi tayinlerinde mutantlar, baskılamaya karşı gösterdikleri direnç derecelerine göre 3 grup altında toplandı. Bu gruplardan seçilen birer temsilciyle yapılan çalışmalarda, glukoz ve sukroz içeren sıvı besi ortamlarında mutantların yabani tipe göre daha yavaş ürediği gözlendi. Glukoz içeren besi ortamında mutantlara ait kültürlerdeki üreme profilleri birbirine paralellik gösterirken, sukroz içeren ortamdaki üreme eğrileri bakımından kendi aralarında farklılıklar olduğu bulundu. Ayrıca maltozu kullanma yetenekleri açısından da değerlendirilen mutantların, 2-DOG'a direnç dereceleri bakımından kendi aralarında farklılıklar gösterdiği saptandı. Bununla birlikte mutantlarda maltoz ve sukrozun kullanımındaki katabolit represyona direnç derecelerinin paralellik göstermediği belirlendi. Elde edilen bulguların çeşitli kaynaklardaki sonuçlarla da irdelenmesiyle, mutantlarda alternatif karbon kaynaklarının kullanımına ilişkin genel düzenleme aşamalarına ilişkin mutasyon(lar) yerine özgül olarak invertaz sentezinin düzenlenmesinde rol oynayan gen(ler)de meydana gelmiş ve büyük olasılıkla birden fazla farklı mutasyonun olabileceği şeklinde yorumlandı. VIII

Abstract:
SUMMARY Studies on the Invertase Activity in Schizosaccharomyces pombe In this study we aimed to gain some prelimenary information about the regulation of the invertase (catalysing the hydrolysis of sucrose to its' monomers) gene(s) expression by catabolite repression, which is also involved in the regulation of carbohydrate metabolism, in Schizosaccharomyces pombe. Glucose concentrations that causes repression (> % 2) and derepression (% 0. 1 ) of invertase synthesis have been determined at the first stage. We have also shown that gene dosage had no effect on the response to catabolite repression in terms of invertase synthesis. We have isolated 14 constitutive invertase mutants (gdi 1 -14) (glucose- repression resistant invertase mutants) resistant to catabolite repression. The selection was made on the basis of 2-deoxy-D-glucose (2-DOG) resistance, following EMS (% 3, 1 hour) mutagenesis. All of the mutants were found to be recessive for the wild type and none of the mutants have failed to grow on minimal agar indicating that they had no defects with the biosynthetic pathways. Some of the mutant cells, though most of them resemble to that of wild type, posessed abnormal cell morphology and pseudo-hyphaeal formations. Quantitative invertase assays performed either in repressing and derepressing conditions have lead us to categorize the mutants in 3 different groups according to their levels of resistance to repression. One representative for each group has been chosen and further studies were carried on with them. We have observed that mutant cell cultures have grown slower than the wild type on media containing glucose or sucrose. Although the growth profiles of the representative mutant cultures were found to be parallel with each other on glucose, their growth curves showed considerable differences when sucrose had been used as a carbon source. When the mutants have been tested for their ability to use maltose, we have observed that mutant cells had different levels of resistance to 2-DOG regarding their maltase activity. We have also determined that the levels of resistance to 2-DOG in mutants were not parallel for the utilization of maltose and sucrose. In the light of other similar studies, these findings have lead us to conclude that there might have been more than one mutation that are exclusively involved in the regulation of invertase synthesis, rather than the general regulatory mechanisms related to the utilization of alternative carbohydrate sources. IX