Uracil and beta-alanine degradation in Saccharomyces Kluyveri - discovery of a novel catabolic pathway

Research output: ResearchPh.D. thesis – Annual report year: 2006

Documents

View graph of relations

Det første skridt i nedbrydningen af pyrimidiner er enten en reduktiv eller en oxidativ reaktion! Er der virkelig ingen alternativer? Nedbrydningen af pyrimidiner har stor betydning i mennesket. Genetiske defekter i den tilhørende pathway medfører alvorlige symptomer og specielt i for kræftpatienter, som får pyrimidinbaseret kemoterapi (f.eks. 5-fluorouracil, som er et meget anvendt kræfthæmmende stof), kan disse defekter få letale konsekvenser. The første trin i den katabolske pathway udført af dihydropyrimidine dehydrogenase (DHPDH), er blevet fundet i pattedyr, insekter, planter og bakterier. Dette første skridt er dog endnu ikke blevet fundet i svampe riget, men to gener (PYD2 og PYD3), som koder for de efterfølgende trin i den katabolske pathway, er tidligere blevet karakteriseret i gæren, Saccharomyces kluyveri. I denne afhandling, bliver oprindelsen af uracil nedbrydningspathway’en i gær og de genetiske forudsætninger for uracil og beta-alanine (BAL) katabolisme i S. kluyveri undersøgt. Evnen til at bruge uracil, dihydrouracil (DHU), beta-ureidopropionate (BUP) og BAL som nitrogenkilde blev studeret i 38 gær arter. Disse var udvalgt, så de dækkede “Saccharomyces komplekset”, som opstod for mere end 200 mill. år siden. Evnen til at nedbryde uracil, DHU og BUP var sammenkædet i næsten alle 38 gær arter, som blev testet, og pathway’en blev tilsyneladende tabt efter genom duplikationen. Evnen til at bruge BAL som eneste nitrogenkilde var uafhængig af de tre andre, og blev tabt mere eller mindre tilfædigt. For at studere de genetiske forudsætninger for nedbrydning af uracil i S. kluyveri, blev et antal mutanter, som var defekte i nedbrydningen af uracil, isoleret, og defekterne tilhørte seks loci (PYD11,12,13,14,15,16). Ingen af disse var identiske med de to tidligere beskrevne, PYD2 og PYD3 loci og alle mutanterne kunne bruge DHU samt BUP som eneste nitrogenkilde. Målrettet ødelæggelse af alle otte loci viste, at uracil bliver nedbrudt via en pathway bestående af PYD1X generne, mens DHU bliver nedbrudt via en pathway bestånde af PYD2 og PYD3. Overraskende nok, så blev uracil nedbrudt via UMP og urea var et intermediat. Et nyt gen, kaldet PYD4, som er involveret i nedbrydningen af DHU, blev isoleret. PYD4 koder for en pyridoxal-5’-fosfat-afhængig aminotransferase, som har sammenlignelig aktivitet og substratspecificitet som BAL/gamma-aminobutyrate aminotransferase (BAL/GABA-AT) [EC 2.6.1.19] fra pattedyr. S. kluyveri har også en UGA1 kodet GABA-AT [EC 2.6.1.19], som er specifik for GABA. Det oprindelige gen blev tilsyneladende duplikeret for mindre end 200 ,mill. år siden, hvilket resulterede i PYD4 og UGA1.
Original languageEnglish
Number of pages155
ISBN (Print)87-91494-49-4
StatePublished - Sep 2006
Download as:
Download as PDF
Select render style:
APAAuthorCBE/CSEHarvardMLAStandardVancouverShortLong
PDF
Download as HTML
Select render style:
APAAuthorCBE/CSEHarvardMLAStandardVancouverShortLong
HTML
Download as Word
Select render style:
APAAuthorCBE/CSEHarvardMLAStandardVancouverShortLong
Word

Download statistics

No data available

ID: 5094538