核修飾基因MTO2-TRMU調控酵母PR454突變相關的氨基糖苷類抗生素敏感性及其機制.pdf

1、線粒體12S rRNA基因A1555G突變是引起母系遺傳性非綜合癥耳聾的重要原因，但是僅有A1555G突變不足以導致耳聾，耳聾表型的形成還與核修飾基因、環(huán)境因子、線粒體基因組單體型等多種因素相關。當前研究大多集中在分析環(huán)境因子或核基因等單一因素對A1555G突變的影響，而多個因素之間的協(xié)同作用機制尚不清楚。本論文以釀酒酵母為模式生物，綜合分析了核修飾基因MTO2/TRMU、線粒體PR454突變（與人A1555G突變同源）與氨基糖苷類抗生

2、素三者之間的相互作用。
　　 本實驗室前期工作發(fā)現(xiàn)，在攜帶A1555G突變的淋巴細胞中，核修飾基因TRMU的G28T突變(A10S)能顯著抑制細胞對氨基糖苷類抗生素的敏感性。本論文利用攜帶線粒體15S rRNA PR454突變的釀酒酵母菌株，構建了MTO2基因（與人TRMU基因同源）敲除模型，并分析了氨基糖苷類抗生素對攜帶PR454突變酵母菌株的影響以及核修飾基因MTO2的作用。研究發(fā)現(xiàn)MTO2基因敲除能顯著抑制攜帶PR454突

3、變酵母菌株對氨基糖苷類抗生素的敏感性，并深入分析了形成這一表型的機制。通過檢測線粒體呼吸速率、線粒體膜電位、酵母菌株的抗生素攝入量、抗生素抗性基因表達以及能量代謝等指標，發(fā)現(xiàn)經抗生素處理后，攜帶PR454突變的酵母菌株的線粒體功能被抑制，但是MTO2基因敲除使攜PR454突變酵母菌株中糖酵解的關鍵調控基因(已)糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸脫氫酶的表達水平顯著上調，這一變化降低了釀酒酵母對線粒體功能的依賴性，并使菌株對抗生素的敏感性下降。

4、
　　 將人TRMU cDNA轉化至同時攜帶線粒體PR454突變與MTO2基因敲除的釀酒酵母mto2(PR)菌株中進行異源表達，結果顯示TRMU基因能在酵母線粒體中特異性表達，并不同程度地恢復該菌株的線粒體功能。研究發(fā)現(xiàn)，與TRMU野生型轉化菌株相比，TRMU A10S突變型轉化菌株對氨基糖苷類抗生素的敏感性更低，而且TRMUA10S突變型轉化菌株的線粒體功能幾乎不受抗生素影響。
　　 本論文發(fā)現(xiàn)核修飾基因MTO2/TR