Schizosaccharomyces pombe'de glukoz metabolizmasının biyoinformatik ve transkriptomik analizi

Glukoz çoğu organizmada tercih edilen bir karbon kaynağı olarak kullanılmasının yanı sıra, çeşitli metabolik aktivitelerin, bölünme ve büyüme gibi farklı süreçlerin düzenlenmesinde rol oynar. Mayalarda şekerler ile farklı yapı ve işleve sahip uyarı moleküllerinin algılanması ve uygun sinyal iletiminin oluşturulması, genel olarak heterotrimerik G-proteini ile G proteinine bağlı hücre yüzey reseptörlerinden oluşan bir sistem aracılığıyla yapılır. Glukozun algılanmasıyla birlikte cAMP/Protein kinaz A (cAMP/PKA) sinyal iletim yolu aktif hale geçer. Daha sonra, glukozun hücre içine alınması hücre membranında bulunan heksoz taşıyıcı proteinler aracılığıyla yapılmaktadır. Sitoplazmada glukoz, karbon ve enerji kaynağı olarak kullanılmak üzere hekzokinazlar tarafından fosforile edilerek glikolize yönlendirilir. Glukozun algılanması ve sinyal iletimi ile ilgili yolaklar Saccharomyces cerevisiae'da ayrıntılı bir şekilde ortaya çıkarılmıştır. Ancak Schizosaccharomyces pombe'de bu yolaklara ilişkin ayrıntılı bilgi bulunmamaktadır. Bu çalışma ile S. cerevisiae'da heksoz transportunu düzenleyen RGT1 transkripsiyon faktörü geninden yola çıkarak S. pombe'de glukoz algılanması ve glukoz sinyaliyle ilgili yolakların biyoinformatik yaklaşımlarla araştırılması, benzerlik ve farklılıkların açığa çıkarılması, gerçek zamanlı PCR tekniğiyle bu genin S. pombe'deki gen anlatım profillerinin incelenmesi amaçlanmıştır. S. cerevisiae RGT1 ve S. pombe ortoloğu SPCC320.03 tahmini transkripsiyon faktörü üzerinde yapılan biyoinformatik çalışmalar ile, bu iki genin dizi benzerliği yanında, fonksiyonel ortolog olabileceklerine dair bulgular elde edildi. Önce RGT1 ile S. pombe SPCC320.03 proteinlerinin BLAST analizi yapıldı. RGT1'in DNA bağlayan domeni (46-76 amino asitleri) dahil protein dizisinin tamamının SPCC320.03'de oldukça korunmuş olduğu saptandı. SPCC320.03 proteininin GO ("Gene Ontology") anotasyonu ve domen tahmini analizinde SPCC320.03'ün transkripsiyon faktörü olduğuna dair bulgular desteklendi. Elde edilen biyoinformatik bulguları desteklemek üzere SPCC320.03'ün, S. pombe heksoz transporter genleri (GHT) üzerindeki etkisi, gerçek zamanlı PCR ile incelendi. S. pombe SPCC320.03 geninin delesyonunun, GHT1 ve GHT2 derepresyonunda artışa, GHT3 ve GHT4 derepseyonunda ise düşmeye sebep olduğu gösterildi. S. pombe SPCC320.03'ün S. cerevisiae RGT1'in fonksiyonel ortoloğu olduğu ve GHT1, GHT2, GHT3 ve GHT4 heksoz transporter genlerinin anlatımlarını glukoz varlığına bağlı olarak düzenlediği sonucuna varıldı.