Induction and repression of DAN1 and the family of anaerobic mannoprotein genes in Saccharomyces cerevisiae occurs through a complex array of regulatory sites

The DAN/TIR mannoprotein genes of Saccharomyces cerevisiae (DAN1, DAN2, DAN3, DAN4, TIR1, TIR2, TIR3 and TIR4) are expressed in anaerobic cells while the predominant cell wall proteins Cwp1 and Cwp2 are down-regulated. Elements involved in activation and repression of the DAN/TIR genes were defined in this study, using the DAN1 promoter as a model. Nested deletions in a DAN1/lacZ reporter pinpointed regions carrying activation and repression elements. Inspection revealed two consensus sequences subsequently shown to be independent anaerobic response elements (AR1, consensus TCGTTYAG; AR2, consensus AAAAATTGTTGA). AR1 is found in all of the DAN/TIR promoters; AR2 is found in DAN1, DAN2 and DAN3. A 120 bp segment carrying two copies of AR1 preferentially activated transcription of lacZ under anaerobic conditions. A fusion of three synthetic copies of AR1 to MEL1 was also expressed anaerobically. Mutations in either AR1 site within the 120 bp segment caused a drastic loss of expression, indicating that both are necessary for activation and implying cooperativity between adjacent transcriptional activation complexes. A single AR2 site carried on a 46 bp fragment from the DAN1 promoter activated lacZ transcription under anaerobic conditions, as did a 26 bp synthetic AR2 fragment fused to MEL1. Nucleotide substitutions within the AR2 sequence eliminated the activity of the 46 bp segment. Ablation of the AR2 sequences in the full promoter caused a partial reduction of expression. The presence of the ATTGTT core (recognized by HMG proteins) in the AR2 sequence suggests that an HMG protein may activate through AR2. One region was implicated in aerobic repression of DAN1. It contains sites for the heme-induced Mot3 and Rox1 repressors.

Lead (pb) toxicity in saccharomyces cerevisiae: the role of cell wall

O chumbo é utilizado em muitos produtos, tais como baterias, gasolina, tintas e corantes, resultando na sua libertação no meio ambiente. Neste trabalho, foi examinado o papel da parede celular da levedura Saccharomyces cerevisiae como uma barreira ou como alvo da toxicidade do chumbo. A biodisponibilidade do Pb é muito reduzida pelos componentes do meio de cultura YEPD, o que dificulta a avaliação da toxicidade deste elemento em concentrações ambientalmente realistas. Para avaliar a toxicidade de Pb em S. cerevisiae, em condições de crescimento, foram efetuadas diferentes diluições (10-100 vezes) do meio YEPD, as quais foram misturadas com várias concentrações de Pb (0,1-1,0 mmol/l). Observou-se que o YEPD diluído 25 vezes constituía a melhor condição de compromisso entre o crescimento celular e a precipitação de Pb. Os genes CWP1 e CWP2 codificam para duas grandes manoproteínas da parede celular da levedura S. cerevisiae; a deleção destes genes CWP aumenta a permeabilidade da parede celular. A suscetibilidade de células de levedura interrompidas no gene CWP1 (estirpe cwp1Δ) ou CWP2 (estirpe cwp2Δ) foi comparada com a da estirpe, isogénica, selvagem (WT). Verificou-se que o crescimento das estirpes cwp1Δ e cwp2Δ, no meio de cultura YEPD 25 vezes diluído, na presença de Pb, não diferiu do crescimento da estirpe WT. Este resultado sugere que a alteração da permeabilidade da parede celular não altera a sensibilidade de células de levedura ao Pb. Foi investigada o impacto do Pb na parede celular de levedura. Para este efeito, comparou-se a suscetibilidade ao dodecil sulfato de sódio (SDS), ao calcofluor (CFW) e a uma enzima que degrada a parede da célula (liticase), em células da estirpe WT não expostas ou expostas a Pb durante 4, 8 ou 24 h. Além disso, o conteúdo de quitina da parede celular de levedura foi investigada por coloração das células com CFW. Os resultados não mostraram uma alteração da suscetibilidade ao SDS e ao CFW, nas células tratadas com Pb; contudo, nas células tratadas durante 24 h com Pb, observou-se um aumento da sensibilidade à liticase e um aumento da coloração com CFW. Estes resultados sugerem que o chumbo interage com a parede celular da levedura e influencia a sua composição. Deve ser levado a cabo trabalho adicional a fim de confirmar estes resultados.