Please use this identifier to cite or link to this item:https://hdl.handle.net/20.500.12259/36320
Type of publication: Magistro darbas / Master thesis
Field of Science: Biochemija / Biochemistry
Author(s): Lukošiūnaitė, Ieva
Title: Mielių S. cerevisiae, pasižyminčių skirtingu atsparumu anhidrobiozei, mitochondrijų funkcijų tyrimai
Other Title: Mitochondrial functions in yeast S. cerevisiae with different resistance to anhydrobiosis
Extent: 52 p.
Date: 23-May-2018
Event: Vytauto Didžiojo universitetas. Gamtos mokslų fakultetas. Biochemijos katedra
Keywords: S. cerevisiae;Dehidratacija;Mitochondrijų kvėpavimas;Yeast;Mitochondrial respiration;Anhydrobiosis
Abstract: Anabiozė yra unikalus gamtos reiškinys, kai, esant nepalankioms sąlygoms, laikinai sustabdomas gyvųjų organizmų metabolizmas. Mielės yra puikus anhidrobiozės proceso tyrimų objektas, nes šie organizmai yra gana gerai ištirti ir gali būti išanalizuoti daugybėje dehidratacijos-rehidratacijos stadijų. Dažniausiai mielių ląstelių dehidratacijos-rehidratacijos metu pakinta beveik visos viduląstelinės struktūros. Manoma, kad mitochondrijų sugebėjimas teikti energiją jau ankstyvuose rehidratacijos etapuose, yra reikalingas atstatyti pakitusias viduląstelines struktūras ir makromolekules. Šio darbo tiklas buvo ištirti dviejų, tarpusavyje panašių, S. cerevisiae mielių kamienų – vidutiniškai atsparaus dehidratacijai #14 ir labai atsparaus dehidratacijai – #77 bei iš jo išvestų mutantų, turinčių fusion-fission genų mutacijas (Δfzo1, Δdnm1, Δdnm1/Δfzo1) ir laukinio tipo WT 303-1a mitochondrijų funkcijas. Optimalus WT 303-1a ir #77 mielių ląstelių mitochondrijų baltymo kiekis, kurį naudojant pasiekiamas didžiausias mitochondrijų kvėpavimo greitis, yra 2-2,5 mg baltymo/2ml matavimo terpės. #14, Δdnm1 ir Δfzo1 kamienų kvėpavimo greičiai nepriklauso nuo naudojamo mitochondrijų baltymo kiekio. Intensyviausias kvėpavimas nustatytas mitochondrijose išskirtose iš #14 kamieno visose metabolinėse būsenose, išskyrus V2, kur Δdnm1 kvėpavimo greitis buvo labai panašus su #14 kamieno (36,6 ir 36,1 nmol O/(min*mg baltymo)). Mažiausiu kvėpavimo greičiu pasižymėjo Δdnm1/Δfzo1 kamienas visose metabolinėse būsenose (V2 – 2,4; V3 – 2; VPS – 1,9 and VcIV – 0,7 nmol O/(min*mg baltymo)). Tiriant skirtingų substratų įtaką kvėpavimo greičiui V2 ir V3 būsenose nustatyta, kad tik WT 303-1a ir Δdnm1 kamienų mitochondrijos pasižymėjo didesniu kvėpavimo greičiu 3-ioje metabolinėje būsenoje, naudojant substratą sukcinatą (10 mM). Kiti kamienai pasižymėjo didesniu kvėpavimo greičiu naudojant substratus piruvatą (10 mM) + malatą (2 mM). #14 ir #77 kamienų inkubacija didelės koncentracijos anglies šaltinių tirpaluose turėjo teigiamos įtakos mielių ląstelių atsigavimui po dehidratacijos, tačiau izoliuotų mitochondrijų kvėpavimo funkcijoms teigiamos įtakos neturėjo, išskyrus #14 kamieno V2 ir V3, kur kvėpavimo greitis buvo didesnis, lyginant su neinkubuotomis ląstelių mitochondrijomis.
Anabiosis is a unique natural phenomenon of a temporary reversible delay of metabolism by live organisms upon untoward conditions.Yeasts are a great model for investigation of the survival mechanism in anhydrobiosis because these cells are well explored and can undergo multiple cycles of dehydration and subsequent rehydration. Practically all intracellular structures are subjected to changes during the dehydration and subsequent rehydration-reactivation of yeasts. It is believed that the ability of mitochondria to start the transformation of energy at the early beginning of the reactivation stage is necessary for the repair of damaged intracellular structures and macromolecules. The aim of this study was to investigate mitochondrial functions of two closely related strains of yeast S. cerevisiae – moderately resistant strain to dehydration #14 and very resistant strain to dehydration – #77, also its mutants, lacking fusion-fission genes functionality (Δfzo1, Δdnm1, Δdnm1/Δfzo1) and wild type yeast WT 303-1a. Results revealed that the higher amount of mitochondria of #77 and WT 303-1a strains used for measurement probe the higher respiratory rate is observed up to 2-2.5 mg/2 ml medium. In strain #14, Δdnm1 and Δfzo1 there is no respiratory rate dependency on mitochondrial protein amount. Maximum respiration intensity was observed in #14 strain, in all metabolic states, except V2, where Δdnm1 strain‘s respiratory rate was very similar to #14 strain (36.6 and 36.1 nmol O/(min*mg protein)), which is moderatly resistant to dehydration. The lowest respiratory rate was observed in Δdnm1/Δfzo1 strain in all metabolic states (V2 – 2.4; V3 – 2; VPS – 1.3 and VcIV – 0.7 nmol O/(min*mg protein)). Respiratory rate’s dependency on different substrates in V2 and V3 revealed that only strain’s WT 303-1a and Δdnm1 mitochondria had a higher respiration rate in V3 using succinate (10 mM), as for other strains (#14, #77, Δfzo1, Δdnm1/Δfzo1) higher respiratory rate was noticed using substrate pyruvate (10 mM) + malate (2 mM). Incubation of #14 and #77 strains with high concentration of different carbon sources (1 M glucose or glycerol) had a positive effect on yeast recovery after dehydration, however it suppressed mitochondrial functions in all metabolic states, except V2 and V3 in #14 strain’s, where respiratory rate was higher than in mitochondria without incubation.
Internet: https://hdl.handle.net/20.500.12259/36320
Appears in Collections:2018 m. (GMF mag.)

Files in This Item:
Ieva_Lukošiūnaite_md.pdf2.11 MBAdobe PDF   Restricted AccessView/Open   Request a copy

Show full item record

Page view(s)

46
checked on Oct 13, 2019

Download(s)

4
checked on Oct 13, 2019

Google ScholarTM

Check


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.