Glükoosi repressioon
Glükoos kasvukeskkonnas põhjustab paljude geenide transkriptsiooni repressiooni. Nende geenide hulka kuuluvad ka GAL struktuursed geenid. Raku seisukohalt on see otstarbekas, sest glükoos on efektiivsem energia allikas ja seetõttu eelistatud teiste süsiniku allikate suhtes. Glükoosi repressiooni uurimiseks kasutati GAL1promootori deletsioonanalüüsi (Joonis 7). Markergeen lacZ ette kloneeriti 400 nukleotiidi pikkune GAL1 promootorala. Sellisel juhul oli reproteri lacZ ekspressioon sarnane GAL1 ekspressiooniga, st. galaktoos indutseeris transkriptsiooni. Reportergeen ei ekspresseerunud kui galaktoos lisati koos glükoosiga. Promootorala uurimine deletsioonanalüüsi abil näitas, et transkriptsioon on mitme elemendi kontrolli all:
- UASG element
- URSG element
- TATA järjestuse asukoht
Joonis 7. GAL1 promootorala deletsioonanalüüs. UASG, ülespoole jääv aktiveeriv järjestus;
URSG, ülespoole jääv represseeriv järjestus, TATA, järjestus millele seondub TATA-seonduv valk.
URSG, ülespoole jääv represseeriv järjestus, TATA, järjestus millele seondub TATA-seonduv valk.
Deletsioonid 7 ja 8 ei ekspresseeri reporterit kuna osa TATA järjestusest on eemaldatud. TATA järjestus on vajalik põhilise transkriptsioonikompleksi formeerumiseks. Deletsioonides 1 ja 2 puudub UASG järjestus. Galaktoos ei indutseeri reporteri ekspressiooni. Seepärast ei saa neid deletsioone kasutada ka glükoosi repressiooni uurimiseks. Deletsioonid 3, 5 ja 6 ei oma mõju galaktoosi induktsioonile ja glükoosi repressioonile. Nendes mutantides on alles kõik kolm elementi. Deletsiooni 4 puhul kaob glükoosi repressioon. Samas galaktoos aktiveerib reproteri ekspressiooni. Puudub element, mida kutsutakse URSG e. ülespoole jääv represseeriv järjestus (upstream repressor sequence).
URSG järjestusele seostub repressor Mig1 (Joonis 8). Mig1 on DNA-le seonduv valk, millel on kaks Zn-sõrme (C2H2) motiivi. Mig1 seondumisel DNA-ga saavad sinna seostuda üldised repressorid Ssn6 ja Tup1. Selline kompeks blokeerib transkriptsiooni aktivatsiooni. Mig1 tuuma lokalisatsioon on reguleeritud glükoosi poolt. Glükoosi puudumisel on Snf1 kinaas aktiivne ning fosforüleerib Mig1. Fosforüleeritud Mig1 lokaliseerub tsütoplasmas. Glükoosi lisamisel Snf1 kinaas inaktiveerub. Fosfataasid Reg1-Glc7 defosforüleerivad Mig1 ning selle tulemusena liigub Mig1 tuuma. Mig1 seostub glükoosi poolt represseeritud geenide promootoraladele ning represseerib nende geenide ekspressiooni.
