Biyometal iyonlarının GPD1 geni transkripsiyonuna ve hücre döngüsüne etkilerinin incelenmesi

Abstract

Hücresel faaliyetlerin gerçekleştirilebilmesi için çeşitli metal iyonları gereklidir. Fakat metal iyonlarının hücrelere fazla alınması veya toksik metal iyonlarının hücreye taşınması çeşitli hücresel faaliyetleri engelleyebilir, çeşitli sitotoksik ve bazı genotoksik etkiler de gösterebilir. Bu araştırmada bakır, demir, çinko ve magnezyum iyonlarının S. cerevisiae hücrelerinde hücre döngüsüne etkileri ve GPD1 geni transkripsiyonuna etkileri incelendi. Metal iyonları çözünür bileşikler olarak letal seviyenin altında olan konsantrasyonlarda maya kültürlerinin üreme ortamına ilave edildi. Bu araştırmada elde edilen sonuçlar bakır ve kalsiyum iyonlarının GPD1 geni transkripsiyonunu baskıladığını göstermektedir. Bu metal iyonlarının glukoz repres şartlarda GPD1 transkripsiyonunda yaklaşık %30 kadar azalmaya neden olduğu tayin edildi. Buna karşın, magnezyum ve demir iyonlarının ise GPD1 transkripsiyonunu düşük seviyede aktive ettiği belirlendi. GPD1 geni transkripsiyonunun metal iyonları ile kontrolünde stres ile aktive edilen transkripsiyon faktörleri olan Msn2p ve Yap1p’nin herhangi bir işlevi olmadığı da gösterildi. Msn2p’nin GPD1 transkripsiyonu için normal şartlarda gerekli olduğu, stres yanıtı için ise gerekli olmadığı tayin edildi. GPD1’in metal stresi ile kontrolü için çok fonksiyonlu ve genel bir protein kinaz olan Snf1p’nin gerekli olduğu belirlendi.

Various metal ions are required to perform cellular activities. However, excessive absorption of metal ions into cells or the transport of toxic metal ions into the cell can interfere with various cellular activities, and may exhibit various cytotoxic and some genotoxic effects. In this study, the effects of copper, iron, zinc and magnesium ions on cell cycle in S. cerevisiae cells and their effects on GPD1 gene transcription were investigated. Metal ions as soluble compounds to the growth medium of the yeast cultures at concentrations below the toxic levels were added. The results obtained in this research show that copper and calcium ions represses GPD1 gene transcription. It was determined that these metal ions caused approximately 30% repression in GPD1 transcription under glucose repression conditions. In contrast, magnesium and iron ions were found to activate GPD1 transcription at a low level. It has also been shown that stress-activated transcription factors Msn2p and Yap1p have no function in the control of GPD1 gene transcription with metal ions. It was determined that Msn2p was required for GPD1 transcription under normal conditions and not for stress response. It was determined that Snf1p, a multifunctional and general protein kinase, is required for the control of GPD1 with metal stress.