Vplyv delécie génu ERG6 na obsah ergosterolu a zymosterolu v cytoplazmatickej membráne kvasiniek Candida glabrata

Vplyv delécie génu ERG6 na obsah ergosterolu a zymosterolu v cytoplazmatickej membráne kvasiniek Candida glabrata

Sekcia: 
Rok:
2023

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
75%
Prevedenie (dizajn)
65%
Diskusná interakcia
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Mgr. Natália Andelová PhD.100%100%-
Mgr. Viktória Fedorová100%60%-
ISBN: 978-80-974608-0-8

Vplyv delécie génu ERG6 na obsah ergosterolu a zymosterolu v cytoplazmatickej membráne kvasiniek Candida glabrata

Juraj Jacko1 , Marcela Morvová Jr. , Nora Tóth-Hervay2 , Yvetta Gbelská , Libuša Šikurová ,
1 Katedra jadrovej fyziky a biofyziky, Fakulta matematiky, fyziky a informatiky UK, Mlynská dolina F1, 842 48, Bratislava
2 Katedra mikrobiológie a virológie, Prírodovedecká fakulta UK, Ilkovičova 6, 84215 Bratislava
juraj.jacko@fmph.uniba.sk

Kvasinky sú eukaryotické, jednobunkové mikroorganizmy patriace do ríše húb. Kvasinkový rod Candida je najčastejšou príčinou ľudských kvasinkových infekcií. Jednou zo základných zložiek cytoplazmatickej membrány kvasiniek je ergosterol, ktorý má podobnú funkciu ako cholesterol v živočíšnych bunkách. V biosyntetickej dráhe ergosterolu hrá dôležitú úlohu gén ERG6. Kóduje enzým ∆(24)-sterol-C-metyltransferázu, ktorá premieňa zymosterol na fekosterol. Delécia génu ERG6 spôsobuje zmeny v architektúre plazmatickej membrány a transmembránového potenciálu, čo vedie k poruchám bariérovej funkcie membrány a zvyšuje citlivosť kvasiniek na azolové antimykotiká. To je dôležité, pretože zvýšenie miery rezistencie kvasiniek voči antimykotikám spôsobuje medicínsky problém pri liečbe kvasinkových infekcií. V našej štúdii sme sledovali zloženie vybraných sterolov dvoch skupín kvasiniek Candida glabrata (štandardný typ wt a delečný mutant (∆erg6), aby sme ukázali, že delécia génu ERG6 v mutantných bunkách kvasiniek vedie k inhibícii syntézy ergosterolu, deplécii ergosterolu a akumulácii zymosterolu v plazmatickej membráne. Vzorky sterolov boli izolované z oboch skupín kvasiniek a analyzované pomocou vysokoúčinnej kvapalinovej chromatografie (HPLC) s rôznym nastavením absorpčného detektora. Na základe našich výsledkov sme zistili, že v dôsledku delécie génu ERG6 dochádza k deplécii ergosterolu a akumulácii zymosterolu v plazmatickej membráne kvasiniek  ∆erg6 Candida glabrata.

Diskusia

Ad: Delécia ERG6 a porucha funkcie membrány

Ďakujeme za príspevok z problematiky, ktorá dlhodobo patrí k prioritným oblastiam výskumu. Píšete, že ste vplyvom delécie pozorovali génu ERG6 signifikantné zmeny v zastúpení ergosterolu a zymosterolu v cytoplazmatickej membráne kvasiniek Candida glabrata. Súčasne uvádzate, že delécia spôsobuje zmeny v architektúre plazmatickej membrány a následne poruchy bariérovej funkcie membrány. Môžete sumarizovať, aké fyzikálne charakteristiky membrány sa doteraz podarilo experimentálne potvrdiť ako zmenené (t.j. významne ovplyvnené deléciou), či už vo vašom tíme, alebo v iných výskumných tímoch zaoberajúcich sa touto problematikou?

iwa

 

My sme potvrdili vplyv delécie na membránovú fluiditu a transmembránový potenciál. Dochádza ku zvýšeniu membránovej fluidity hydrofóbnej aj hydrofilnej časti z dôvodu deplécie ergosterolu a jeho nahradením rôznymi medziproduktami jeho syntézy. Pozorovaná zmena je omnoho výraznejšia v hydrofóbnej oblasti cytoplazmatickej membrány. Membránová fluidita tejto oblasti je ovplyvnená hlavne fosfolipidovým zložením, pričom sme dokázali, že dochádza ku zmene zastúpenia jednotlivých fosfolipidov v cytoplzamemtickej membráne. Zastúpenie jednotlivých mastných kyselín sme ešte nerobili, ale máme ho v pláne vykonať. Transmembránový potenciál (TMP) (mutantné bunky sú v porovnaní so štandardnými bunkami vplyvom delécie depolarizované) je ovplyvnený aktivitou membránových púmp. Identifikácie presných typov púmp podieľajúcich sa na TMP sú dlhodobé procesy a venujú sa im aktuálne kolegovia na Prídovedeckej fakulte UK (PRIF). V súčasnej dobe je tiež technicky nemožné zistiť exaktnú hodnotu TMP v mV, vyčíslili sme aspoň presnú hodnotu rozdielu TMP v mV medzi štandardným kmeňom a deletantom, ktorý je 9,7 mV. Aktuálne sa venujem skúmaniu vplyvu delécie na tvar a hrúbku cytoplazmatickej membrány a bunkovej steny, ako reakciu na zistenie kolegov z PRIF, že vplyvom delécie dochádza k zmene v zložení bunkovej steny.

Ďakujem za detailnú odpoveď a prajem veľa úspechov v tomto náročnom výskume.

iwa