Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

6.3: Gistsignalering
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Gistsignalering
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT
* De tekstvertaling is door de computer gegenereerd

6.3: Gistsignalering

Overzicht

Gisten zijn eencellige organismen, maar in tegenstelling tot bacteriën zijn het eukaryoten - cellen met een kern. Celsignalering in gist is vergelijkbaar met signalering in andere eukaryote cellen. Een ligand, zoals een eiwit of een klein molecuul buiten de gistcel, hecht zich aan een receptor op het celoppervlak. De binding stimuleert second-messenger-kinasen (enzymen die specifieke substraten fosforyleren) om transcriptiefactoren die genexpressie reguleren te activeren of te deactiveren. Veel van de intracellulaire signaalcascades van gist hebben vergelijkbare tegenhangers in Homo sapiens , waardoor gist een handig model is voor het bestuderen van intracellulaire signalering bij mensen.

Signaliserende cascades stimuleren gistreproductie

Gisten zijn leden van het schimmelrijk. Ze gebruiken signalering voor verschillende functies, vooral voor reproductie. Gisten kunnen "seksuele" reproductie ondergaan met behulp van paringsferomonen , dit zijn peptiden - korte ketens van amino Acids. Gistkolonies bestaan uit zowel diploïde als haploïde cellen. Beide soorten cellen kunnen mitose ondergaan, maar alleen diploïde cellen kunnen meiose ondergaan . Wanneer diploïde cellen meiose ondergaan, zijn de vier resulterende haploïde cellen, sporen genaamd, niet identiek. In feite creëert de deling van een diploïde cel in vier sporen twee "geslachten" van gistcellen, elk twee cellen van het type MAT-a en MAT-alfa.

MAT-a-cellen scheiden paringssignalen uit, feromonen genaamd, die de MAT-alfa-cellen aantrekken en vice versa. De parende feromonen binden aan aan G-proteïne gekoppelde receptoren op de celmembranen. Na binding zet het G-proteïne een mitogeen-geactiveerde proteïne (MAP) kinase cascade op gang. In deze signaalcascade fosforyleert een lid van de MAP-kinase-eiwitfamilie specifiek een ander MAP-kinase, dat een ander fosforyleert, enzovoort. De kinasen fosforyleren uiteindelijk transcriptiefactoren die de expressie van bijna 200 genen veranderen om de cel ontvankelijk te maken voor mating. Deze veranderingen zorgen voor een verlenging van het celmembraan en het cytoplasma in de richting van het feromoon. Deze verlenging wordt een shmoo, en blijft na het feromoon concentratiegradiënt zodat deze verbinding met zijn partner. De twee gistcellen smelten samen en combineren hun chromosomen tot een enkele diploïde cel.

Quorumsignalering in gist

Hoewel gist veel celsignaleringsapparaten gebruikt die vergelijkbaar zijn met de signaalmechanismen die worden gezien in meer complexe meercellige organismen, zijn gist nog steeds individuele cellen, eencellige organismen die in kolonies leven, vergelijkbaar met bacteriën. Net als bacteriën gebruikt gist ook quorumsignalen tussen cellen en zelfs tussen kolonies. Bij hoge celdichtheid begint gist een quorumsignaal af te scheiden dat individuele gistcellen tot kolonies aggregeert, met subkolonies die gespecialiseerde functies of geografieën tot expressie brengen. Quorumsignalen hoeven niet te bestaan uit complexe moleculen zoals eiwitten. In feite gist ca.n produceren ammoniak, een verbinding met een laag moleculair gewicht, die dient als een quorumsignaal dat gistcellen scheidt in zones van levensvatbaarheid en zones van apoptose (geprogrammeerde celdood). Aan de randen van een kolonie, waar ammoniak het minst geconcentreerd is, prolifereren cellen. Als er voldoende ammoniak wordt geproduceerd, kan dit zowel de groei van de hele kolonie als de groei van naburige kolonies remmen.

Gist kan menselijke weefsels infecteren

Gistinfecties bij mensen zijn onder meer spruw (die pijnlijke witte plekken in de mond vormt), Candida-oesofagitis (spruw die zich uitbreidt naar de slokdarm), vaginale schimmelinfecties (die vaginale pijn, jeuk en branderig gevoel veroorzaken), jeuk aan de huid en huiduitslag inclusief voetschimmel (tinea pedis), en vele anderen. De gevaarlijkste vorm van schimmelinfectie treedt op wanneer de schimmel de bloedbaan binnendringt (fungemia). Dit is een levensbedreigende aandoening. Alle schimmelinfecties verspreiden zich wanneer de schimmels groeien en signaleren naar elkaar zoals hierboven beschreven.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter