Generación y caracterización de cepas mutantes en BAT1,GDH1 Y ALT1 en Saccharomyces kluyveri: un modelo para el análisis de la divergencia funcional de genes duplicados.

Abstract

"En Saccharomyces cerevisiae, BAT1 y BAT2, GDH1 Y GDH3, ALT1 Y ALT2 son genes duplicados que se originaron como resultado del evento de duplicación ancestral del genoma completo (WGD por sus siglas en ingles). En este estudio usamos a Saccharomyces Kluyveri como organismo modelo de una levadura "ancestral"para estudiar el destino evolutivo de los genes duplicados en S. cerevisiae. Nos centramos en genes que codifican enzimas que participan en los nodos de la glucólisis que comunican la biosintesis y el catabolismo de los aminoácidos. Los genes BAT1 y BAT2 codifican para la trasaminasas de aminoácidos de cadena ramificada como valina, isoleucina (VIL), y catalizan la sintesis de glutamato a partir de amonio y α-cetoglutarato y los genes ALT1 Y ALT2 estan involucrados en la biosintesis y catabolismo de alanina. En este trabajo, se estadarizó un método para la trasformación de S. Kluyveri para generar las cepas mutantes bat1A, gdh1A y alt1a, y se determinó la velocidad de crecimeinto de estas mutantes en distintas fuentes de nitrogeno. Nuestros resultados muestrann que la proteina codificada por BAT1 en S. Kluyveri participa tanto en la síntesis como el catabolismo de aminoácidos de cadena ramificada."

"In Saccharomyces cerevisiae, BAT1 and BAT2, GDH1 and GDH3, ALT1 and ALT2 are duplicated genes that originated as a result of the ancestral whole genome duplication event (WGD). In this study, we use Saccharomyces kluyveri as a model of “ancestral” yeast to study the evolutionary fate of duplicated genes in S. cerevisiae. We focused on genes encoding enzymes involved in glycolysis nodes that communicate biosynthesis and catabolism of amino acids. BAT1 and BAT2 genes encode for transaminases of branched chain amino acids like valine, isoleucine and leucine (VIL), and catalyze the biosynthesis and catabolism of these amino acids. GDH1 and GDH3 encode enzymes that catalyze the synthesis of glutamate from ammonium and alpha-ketoglutarate. Finally, the ALT1 and ALT2 genes encode enzymes that are involved in the biosynthesis and catabolism of alanine. In this work, we standardized a transformation protocol for S. kluyveri that was used to generate the mutant strains bat1, gdh1 and alt1 We calculated the specific growth rate for these mutants when grown under different nitrogen sources. Our results show that the protein encoded by BAT1 is involved in the synthesis and catabolism of branched chain amino acids. On the other hand, gdh1A strain is not a glutamate auxotroph; however, its growth rate decreases in all the conditions tested."