Exkurze do pivovaru Hauskrecht Termín se dohodne tak, aby vyhovoval všem Náklady jsou hrazeny z oddělení Mikrobiologie (cena 130,- zahrnuje i degustaci piv) BRNO-STRED ■* Divadlo Reduta 2 Katedrála svatých Petra a Pavla TRN/TA J. V. ,í„ 9 Brno N n (;| 0 £] Brno hlavni nádraží •Z s- Křenová □ q 1 Galen» Vaňkova Brno m U Auto ESA Brno * "Or* % trt* □ Brno-C*rnov«ce g) Petr Hauskrecht Parní pivovar Osnova přednášky • Taxonomie kvasinek • Základní charakteristiky kvasinek • Podmínky růstu • Morfologie buněk a kolonií • Killer toxiny, priony Bakterie x kvasinka Bakterie Kvasinka Četnost v lidské mikroflope 99% <1% Velikost biiKky 1um 10um BunaTná stana peptidoglykan, LPS, LTA chitin, mannan PPM, PLM, glukan pH 6,5-7,5 4,5-6,5 Teplota 10-80 20-30 Rezistence na antibiotika Ne Ano Ppenos genetického materiálu Jádro Ano Ne Ne Ano LPS - lipopolysacharid, LTA - lipoteichoová kyselina, PPM - fosfopeptidomannan, PLM - fosfolipomannan Taxonomie kvasinek - Kvasinky se řadí do říše hub (ačkoliv jsou to mikroskopické jednobuněčné organizmy), superskupiny Opisthokonta, domény (nadříše) Eukaryota. Netvoří však žádnou přirozenou taxonomickou skupinu, a proto je nemožné je jednotně definovat. Jako takové jsou roztroušeny ve dvou odděleních hub, buď jako houby vřeckovvtrusné nebo stopkovvtrusné (asko-, basidio- a deuteromycetes + kvasinkové mikroorganismy) euXaryobe photosynlhesize norwnoble sexual eukaryolle ingest * sexual ĽukíirfDlií: multicellular absorb sexual Saccharomyces cere vi s iae: nadříše > Eukaryota ppe > Funai (houby) oddálení > Ascomycota (vřeckovýtrusé) pododdělení > Ascomycotina tpda řád čeleď rod druh > (hemi) Ascomycetes > Saccharomycetales (kvasinkotvaré) > Saccharomycetaceae > Saccharomyces > Saccharomyces cerevisiae wikipedie Hedges, Nat Rev Genet, 2002 Kvasinky netvorí žádnou přirozenou taxonomickou skupinu - jsou roztroušeny ve dvou odděleních hub, buď jako houby vřeckovytrusné nebo stopko vytrusné pododdělení/třída: oddělen HE říše hub: Pezi2omycotina (47,000 spp.) Saccharomycotina (300 spp.) Taphrinomycotjna (120 spp.) _ Urediniomycetes (8,000 spp.) Ustilaginomycetes (1,500 spp.) Hymenomycetes {20,000 spp )_ Glomates (160 spp.) Zygomycetes/Mucorales (700 spp.) Chitridiomycota (900 spp.) Ascomycota (47,420 spp.) Basidiomycota (29,500 spp.) 670 ± 70 —I Aspergillus niduians (aspergifius) —I Pentanům cřrysogenum (penicillin fungus} Coccidioides immilis (coccidioidomycosis fungus) 1,Ü90± ' so Většina využívaných kvasinek je z třídy (hemi)ascomycetes lr140± ' ao .210 ± 110 Eurotiomycetes (plectomycetes) Fusarium graminearum (head scab fungus) Neurospora crassa (orange bread mould) Magnaponhe grisea (rice blast fungus) Yartuwia lipoiytica (yarrowia yeast] Sortiariomycetes (pyrenomycetes) Sacch aromycotina (Hemiascomycetes) i—I Saccharomyces cerevisiae / v-v I— a«> ± {ba ker1 s y east) Candida albicans (pattiogenic yeast) I—| Schizosaccharomyces pombe (fission yeast) Pneumocystis carina (pneumonia fungus) 90 l_ Taphrinomycotina (Archiascomycetes) CO o ü E o N N Q) CL Hedges, Nat Rev Genet, 2002 Microbolryum viofaceum Urediniomycetes (anther smut fungus) UsSiago maydis U stila gi nomycetes (com smut fungus) Phanerocnaete Hymenomycetes chrysosporium (white rot fungus) Agaficus bisporus Cryptococcus neoformans Tremellomycetes« o o o o E o TD O) CD Taxonomie kvasinek Většina využívaných kvasinek je z třídy (hemi)ascomycetes mezidruhová vzdálenost TRENDS in Genetics 22 (2006) 1 0 l 1 TJ e i 03 O Ü >% E o o (/) < Euascomycetes Arch iascomycetes i i Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces paradoxus Saccharomyces mikatae Saccharomyces kudnavzevii Saccharomyces bayarnis Saccharomyces exiguus Saccharomyces servazzii Saccharomyces castelfii Candida glabrala Zygosaccharomyces rouxii Kiuyveromyces thermotolerans Kluyveromyces walth Saccharomyces kluyveri Kluyveromyces lactis Kluyveromyces marxianus Ashbya gossypii Pichia angusta Debaryomyces hansenii Pichia sorbitophila Candida guilliermondii Candida lusitaniae Candida tropicalis Candida parapsilosis Candida albicans Candida dubliniensis Yarrowia lipolytics Pivo, víno Chleba Lidský Patogen Xerotolerant Využívá laktózu Rostlinný Patogen Halotolerant Lidský Patogen Využívá alkany rody: Saccharomyces Kazachstania Naumovia Nakaseomyces Zygosaccharomyces Lachancea Kluyveromyces Eremothecium Clade 2 Clade 1 (Neurospora, Magnaporthe, Aspergillus, Podospora, etc) Basidiomycota Schizosaccharomyces pombe Cryptococcus neoformans Pivo Lidský patogen Srovnání prumarné % shody sekvence proteinuiv taxonech Hemiascomycotina a Chordata A Vychází převážně z analýzy rDNA; nověji srovnáním rozdílů sekvencí aminokyselin v ortologních proteinech. Přes velkou morfologickou podobnost vykazují kvasinky velké rozdíly v genomu. Genomy (sekvence) kvasinek # h fylogenetického stromu se g g ze vzdálenějších větví fylogenetického í srovnávají těžko Yarrowia lipolytics Debaryomyces — hansenii Kluyveromyces lactis Candida glabrata Sacchsromyces cerevisiae Saccharomyces uvarum Saccharomyces paradoxus —»- % odlišnost sekvence proteinů: - S. cerevisiae a C. glabrata ~ člověk a ryba - mezi druhy S. sensu stricto ~ mezi řády savců - Proteiny člověka a hlodavců jsou si více podobné (lze rekonstruovat změny, jimiž genomy během evoluce od společného předka prošly) než proteiny druhu ze skupiny sensu stricto, mezi nimiž mohou vznikat životaschopné hybridy! rozdn mezj Sc a Sp je cca 300mya Potřebují vodné prostředí, kyslík a živiny volná voda (nikoli chemicky vázanou) - Vodní aktivita = volně přístupná voda/fyziologicky využitelná voda = available water (aw) aw = poměr tlaku vodních par nad substrátem a tlaku par destilované vody 0,95: Pseudomonas, Escherichia,...,většina bakterií 0,85: kvasinky (Candida, Torulopsis, Hansenula) 0,75: většina halofilních mikroorganismů 0,65: xerofilní plísně (Aspergillus) 0,4: potlačení růstu veškeré mikroflóry Debaryomyces hensenii Bakterie vyžadují vyšší hodnoty a^ (víc dostupné vody) než kvasinky a plísně (z toho důvodu např. chléb napadají plísně, nikoliv bakterie) Aktivitu vody lze snížit proslazováním nebo solením (marmelády, nasolování masa ... lze takto potlačovat i růst bakterií v kvasinkových izolátech) Xerotolerantní kvasinky rostou i za zvýšeného osmotického tlaku - (a^=0.65), rod Zygosaccharomyces (rouxii, bailii, bisporus) - rostou přednostně v potravinách s vysokým obsahem cukru či solí; ostatní (S. pombe, Debaryomyces hensenii, Hansenula anomala) vyšší osmotický tlak tolerují, ale lépe rostou za standardních podmínek (více polyolů, ATPázové pumpy), Lipomyces mají pouzdro - při zvýšené koncentraci solí upravují jeho složení Test: schopnost růstu na 50-70% glukose (většina pouze do 40 %) nebo na 10% NaCI Podmínky růstu - kyslík - Většina kvasinek je obligatórna aerobní (vyžadují aspoň stopová množství kyslíku nezbytné pro syntézu některých esenciálních metabolitů - ergosterol, nenasycené mastné kyseliny) - fermentativní typy (Sacharomces c, S. p.) - pro fermentaci jsou vhodnější anaerobní podmínky, ale S.c. i v aerobních podmínkách fermentují (gluk. repr.) - respirativní typy (většina) - převládá energeticky výhodnější respirace nad fermentací - nefermentativní typy (nemají alkoholdehydrogenásu -neprodukují ethanol) - rody Lipomyces, Cryptococcus, Saccharomycopsis - teploty, při nichž mohou kvasinky růst: - mezofilní (0 - 48 °C) - většina druhů - psychrofilní (-2 - 20 °C) - voda, půda v Antarktidě (některé Leucosporidium, Cryptococcus, Candida) - termofilní (ne méně než 20 °C) - potenciální patogeny (Candida, Cyniclomyces) Maximální teploty, které (některé) kvasinky přežívají, se pohybují kolem 57-59 °C Laboratorní podmínky 25-30 °C (S.c. i S.p. - rostou i při 15°C a přežívají krátkodobě 50°C), teplotně senzitivní mutanty (ts, 37°C), chladově sensitivní mutanty (cs, 20°C), živiny • Nejčastějším zdrojem uhlíku a energie jsou mono-, di- a oligosacharidy (jsou schopny hydrolyzovat i polysacharidy jako škrob, xylany či celulózu ... nebo methanol (Pichia pastoris), alkany apod. • Nejpreferovanějším cukrem je glukóza (represe ostatních) • Zdrojem dusíku jsou amonné ionty a aminokyseliny Laboratorní podmínky: YPD/YES - bohaté médium = 10g/I yeast extract, 20g/l pepton, 20g/l dextrose (2%glukosa)/u S.pombe supplements: A, H, L, U, K Sabouraudův agar (1892) = 10g/I pepton, 40g/l dextrose (4%glukosa), 20g/l agar, pH 5.6 Syntetické SD médium = 6.7g/l yeast nitrogen base w/o amino acids (aminokyseliny se přidávají dle potřeby), 20g/l dextrose (2% glukosa) Minimální agarová půda = 5g/l (NH4)2S04, 1 g/l KH?S04, 0,5g/l MgS04 x7H20, 10g/I glukosa, 1 ml/l WicKerhamův roztok, 20g/l agar Wickerhamův roztok: 0.2mg biotin, 200mg inositol, 20mg riboflavin, 40mg thiamin, 40mg pyridoxin, 20mg kyselina p-aminobenzoová, 40mg kyselina nikotinová, 0,2mg kyselina listová (na 100ml vody) Forsburg and Rhind, Yeast (2006) - Živiny určují morfologii/buněčnou formu - kvasinková nebo houbová (pseudohyfy) nebo sporulace... - limitování klíčových živin spouští různé vývojové odpovědi - zdroje uhlíku a dusíku jsou monitorovány signálními dráhami Carbon Rich Poor Yeast Form Growth Colony Morphology ^^^^^^ Sporufation UP Pseudohyphal Grq^jff m B Mutant Phenotype Gain of CCM Loss of CCM Glucose £ Elongator i Nitroc MAP Kinase cAMP-PKA Nitrogen Discrimination Ste20p Ste11p Ste7p Dig1/2p Ste12p Ted p Ira2p Ras2p Gln3p Tpk2p Tpk3p u < C,n1P Hoglp ^^^^ Flo11p Sporulace/meiosa Complex Colony Morphology Rim15p Granek and Magwene, PLoS Genet (2010) - Živiny určují morfologii/buněčnou formu - kvasinková nebo houbová/pseudo/hyfální - často se tato stádia odlišují infekčností (hyfy v napadeném organismu zatímco „normálně" kvasinková forma/ nebo naopak) Fungus In vítro {25° C) ín vivo (37ů C) Blastomyces Coccidioides Hištoptesma Paracoccidioides Spofothrtx Spheruľe: Mold Yeast Kvasinková forma - morfologie - za běžných podmínek (bohaté C i N zdroje) převládá kvasinková f. - rotační elipsoid, kulaté, protáhlé - rod Dipodascus až 130 mikrometrů - 3-15 mikrometrů (bakterie ■ Pseudohyphal Growjfŕ Rar Sporulation Oj) Kolonie Granek and Magwene, PLoS Genet (2010) - různé vývojové programy (formy) vedou k mnoho-buněčným strukturám - tvorba biofilmu na pevném podkladu se sníženým množstvím agaru (málo glukózy) - naopak tvrdý agar a UV záření indukuje „stopkování" - různé tvary kolonií: - hladké i „fluffy" kolonie - kulaté a oválné buňky (S.c.) - není určující faktor - drsné kolonie - protáhlé buňky (Pichia) - slizovité kolonie - pouzdra (Lipomyces) 2 - obvykle krémová barva - - červený pigment (Rhodotorula, Sporidiobolus) - černý pigment (melanin - Aureobasidium) - používá se např. pro odlišení Cd. od Ca. (kultivace na Staibově agaru při teplotě 37°C) Day of Growth 3 4 5 Carbon Rich Poor Yeast Form Growth Colony Morphology Pseudohyphal Grqwjff Spoliation op Kolonie • # # # # ^^^^^^^^ ííiliv^ * Tiř^/ ^^^^ ^Jl^ ^^JJ^ ^^^^ • % ® # Granek and Magwene, PLoS Genet (2010) CD X O cn O o =3 O CD -i 00 o" =3 Morfologie kolonie - Candida Např. odlišení Cd. od Ca.: 24h kultivace na Staibově agaru při teplotě 37°C (a) C. dubliniensis (b) C. albicans Extracelularní matrix mou ŕ, - závisí na ECM (extracellular matrix tj. glykoproteiny) - ECM zachycuje vodu a chrání kolonii před vyschnutím - buněčná adhese je důležitá pro všechny specifické morfologie (... biofilm, flokulace) - závisí na FL011 (adhesin - glykoprotein -faktor důležitý pro flokulaci, biofilm, pseudohyfy) ECM Stovicek et al, Fungal Gen Biol (2010) Laboratorní kmeny jsou hladké (napp S288C - Genotyp: MATa SUC2 gal2 mal mel 1lo11lo8-1 hapl) Biofilm matrix surface - tvořen matrix s mikrokoloniemi kvasinek, hyfami a pseudohyfami (komplexní struktura) - více rezistentní než planktonické buňky - významně přispívá k rozvoji a odolnosti kandidóz (rezistentní k antimykotickým látkám) - ECM a adhesiny/flokuliny FL01, FL011 jsou potřebné pro tvorbu biofilmu - váží např. peptidy na povrchu hostitelské buňky (C. albicans = ALS2, 3, 6, 7, 9 exprimovány při vaginální infekci zatímco ALS1, 2, 3, 4, 5, 9 exprimovány při orální infekci,) S.c. kmen S1278b B B Pseudohyphal Growth Biotilm Ca_fJo8& i Ca_fío8ti Ca_m(giti YPO, 39"C Colony B«1or* Wash Altar Wash □ • ■ • • • V • V B • • • • • • • E • • • • * Do OQOO 6QDD Phenotypic Score -7 10 Phenotypic Score ■■■ -26 0 26 - Flo8, Mfg1 jsou TF aktivující transkripci Flo11 - Dig1 je represor transkripce Flo11 - FL011 = adhesin (glykoprotein - faktor důležitý pro uchycení - buněčná adhese je důležitá pro všechny specifické morfologie (... biofilm, flokulace) - Flo11, FI08, Mfg1 faktory jsou konzervovány ... a podílí se na invasivních vlastnostech (virulenci) patogenních kvasinek C. albicans Ryan et al, Science (2012) Invasion FL011 RIM101 RPD3 FLOS SIN3 TEC1 RXT2 MSS11 MIT1 MFG1 Biofilm Pseudohyphal F / • • • • • • • • sffíA • s • □ • • • • digIA m • • • • • sok2ň * □ • • • • Phenotypíc Score 10 Relative FLOíípr-GFP expí9ssion 0 0.3 D.fi D.-g 1.2 1.5 1.8 - Flo8, Mfg1 jsou TF aktivující transkripci Flo11 - Dig1 je represor transkripce Flo11 - FL011 = adhesin (glykoprotein - faktor důležitý pro uchycení - buněčná adhese je důležitá pro všechny specifické morfologie (... biofilm, flokulace) ffioflti CKE} msífíA ívmTflfA mí TA Ryan et al, Science (2012) Priony epigeneticka informace kvasinek Adhesivní vlastnosti mohou být ovlivněny přítomností prionů [PSI+] kódovaných Sup35 genem - jeho PrD doména spouští tvorbu amyloidových agregátů) [PSh] Cured Total growth Adhesive growth Sup35APrD Wash UCD824 fluconazole 40 60 80 100 Time (h) YPD controls Original isolate Cured derivative GdHCI curing Sup35 je translační terminační faktor (zastavuje translaci na STOP kodonu) - pokud agreguje/nefunguje, dochází k read-through genů tj. vznikají proteiny s delší sekvencí a novými vlastnostmi (záleží na genomu dané kvasinky jaké) - mohou dát kvasince nové výhody (např. zvýšenou rezistenci k fluconazolu) Halfmann a kol., 2012, Nature - Více v dalš přednášce Flokulace reverzibilní schopnost kvasinek shlukovat se, tvořit větší celky (vločky, floky); odpověď na stres flokulace je významná vlastnost využívaná např. při produkci piva (snižuje náklady na filtraci Diva) fío1- FL01+ -ovlivněno složením média, genetickou výbavou kmene (skupina FLO genů), teplotou, stavbou a morfologií buňky ... - Flolp váže manany na povrchu buněk stejného druhu (S.c.) => agregace - NewFlo váže manosu i glukosu => glukosa v mediu inhibuje agregaci -teprve po přeměně cukrů na etanol se važe na buněčnou stěnu ostatních buněk a dochází k vločkování Smukalla a kol., 2008, Cell Verstrepen, 2006, Mol. Microbiol Yeast surface display - His-His-His-His-His-His (chelatuje Ni, Cu, Co kovy) -GTS1 transkripční faktor spouštějící aglutinaci pod CUP1 promotorem (dalpí ppednápky) - biosorbce & sedimentace GPMH6/pMCGI (100uMCuSO4) GPMH6/pMCG! (without CuS04) - hybrid Aga2 (aglutininy nebo Flo1 ...) s testovaným proteinem - exprese eukaryotních proteinů v kvasince (podobné mechanismy ... posttranslační modifikace) - knihovny lidských cDNA (i protilátek z pacientů) - využití i pro biotechnologie - vychytávání těžkých kovů (dekontaminace) Kuroda et al, Appl Microbiol Biotechnol (2002) Pepper et al, CCHTS (2008) YSD - testy antigen/protilátka - v kvasince je exprimována knihovna (např. IgG klonů) - na kuličkách je navázán antigen - opakováním vychytávání dojde k nabohacení (i slabších interakcí) Boder et al, Arch Bioch Biphys (2012) Killer toxiny - Některé kmeny S.cerevisiae produkují tzv. killer toxiny (proteiny a glykoproteiny sekretované do prostředí), které jsou letální pro citlivé kvasinky i bakterie; ekologická výhoda (výhoda pro vinaře - nepřerostou je cizorodé kmeny) - Poprvé analyzováno v roce 1963 (Makower a Bevan) kvasinky zabíjí podkladový kmen (K1=laboratorní, K2 a K3=vinařské kvasinky) - Kvasinky ze stejné skupiny se navzájem nezabíjí (preprotoxin ...) - Geny jsou kódovány na dsRNA obalené ve „virus-like particles" (VLP, připomínají savčí dsRNA viry) - kódují obalové, replikační (ale potřebují buňku k replikaci...), transkripční sekvence a toxin - Samotné VLP nejsou infekční (nejsou uvolňovány z buněk - lze je přenést konjugací buněk nebo fůzí protoplastů) ani toxické (preprotoxin v původní buňce interaguje/inaktivuje maturovane/sekretované toxiny) - Toxin je sekretován a váže se na buněčné stěny ((3-1,6-glukany) -způsobuje perforace/póry v cytoplasmatické membráně - ztráta iontů, potenciálu ... buňka hyne - Kluyveromyces lactis, Píchla membranífacíens - lineární dsDNA (v cytoplasmě, pGK11), bez kapsidy, toxin se váže na chitin (chitinásová aktivita) - Hansenula mrakii... - geny na chromosomech, toxin inhibuje syntézu (3-1,3-glukanu (v místě růstu pupenu) Table 2. Killer activity of P. membranifaciens CYC 1086 and CYC 1106 against yeasts and fungi of biotechnological interest Sensitive strain Killer activity Sensitive strain Killer activity Sensitive strain Killer activity 1086 1106 1086 1106 1086 1106 S. cerevisiae SGV — — B. brtixellensis 1D007 3 + — Pichia anomala 1114T — — S. cerevisiae CEG - - B. bnixellensis DO 13 1 + - Pichia membranifaciens CYC 1070 2 + S. cerevisiae VRB - 3 + B. bruxeilensis 13014 1 + - Aspergillus spp. 27 - S. cerevisiae NEM - - B. bnixellensis D015 1 + - A. carbonariiis B MUM - S. cerevisiae 2056 - 2 + B. bruxeilensis D017 2 + - A. orchracens - S. cerevisiae BM45 - 3 + B. bnixellensis DO 18 1 + - A. oryzae - - S. cerevisiae 2323 - - B. bnixellensis D019 1 + - A. tubingensis - - S. cerevisiae ALB - 3 + B. bnixellensis D027 1 + - Fusarium culmorum - - S. cerevisiae SLC) - 4 + B. bnixellensis D028 1 f - F. graminearum NRRL 28525 - S. cerevisiae VN - - B. bnixellensis D029 2 + - F. gramineantm NRRL 29020 - - S. cerevisiae 71B - 4 + R bnixellensis D031 1 - - F. pone - - S. cerevisiae CS2 - 1 + B. bruxeilensis D032 1 - - F. proliferatum MM 1-2 2 + S. cerevisiae CM - - B. bnixellensis D033 1 + - F, proliferatum MM 3-1 2 + S. cerevisiae HAY — - B. bnixellensis D035 2 + - F. proliferatum MM 6-2 - - S. cerevisiae FS — 3 + B. bnixellensis D036 1 + - F. reticuüoides MM 6-3 - - S. cerevisiae 16 - - B. bntxélensis D038 1 + - F. reticuüoides MM 7-3 - S. cerevisiae 17 - 3 + Debaryomyces hansenii 1021 - - F. sporotrichoides ITEM 550 - - S. cerevisííie 18 - 3 + D. hansenii 1244 - - Botrytis cinerea 20003 3 + S. cerevisiae 19 - — D. hansenii 10388 - - B. cinerea 20004 1 + S. cerevisiae SCI — 4 + D. hansenii 10386 - — B. cinerea 20005 2 + - Kontaminace vinných kultur kmenem Brettanomyces bruxellensis může být potlačena Rm. - Význam při ochraně průmyslových kmenů (proti kontaminaci - odolné vůči toxinu a zabijí kontaminanty) - v léčbě (některé S.c. killer kmeny zabíjí kmeny Ca., C. podzolicus zabíjí Santos et al., 2009, Microbiology Priony epigeneticka informace kvasinek normal fermentation Bacteria perish Bacteria induce pric fermůňlallúť! I a [gar-] [GAR+] B Wild yeast Escherichia coli (wild) (Minimal laboratory culture) S. cerevisiae (vineyard isolate) (Minimal laboratory culture) Domesticated yeast GLY+GlcN medium Escherichia coli (wild) (Minimal laboratory culture) S. cerevisiae (lab - 740) (Decades of laboratory culture) Kvasinkový [GAR] prion je indukován některými bakteriálními toxiny - způsobuje potlačení glukosové represe a „přepnutí" kvasinkového metabolismu na ostatní cukry - kvasinky tak získávají schopnost využít větší spektrum substrátů a nemění je striktně na alkohol - diky nižšímu množství alkoholu uvolněnému do prostředí mohou lépe přežívat i bakterie (pro něž jsou vyšší koncentrace etanolu toxické) - vzájemně výhodné pro oba mikroorganismy Jarosz a kol., 2014, Cell Komunikace kolonií Kvasinkové kolonie spolu „komunikují" (i bez dotyku) pomocí amoniaku - inhibuje růst sousední kolonie (kolonie S. cerevisiae produkují amoniak po 10 dnech růstu) — k cm ——- Aktivní inhibice růstu sousední kolonie nikoli (pasivní) důsledek spotřebování živiny r M- •,j Ttip arrow Indttítes the direction of tlie cone i— ■ o ai>t colony Lid m----2.1 cm-----m kolonie přesměrovává rust sousední kolonie -nekompetují o živiny - ----29 cm- Pálková et al., Nature 390 (1997) Vertical colony section U cells U cells Fraction 3 cells -větší buňky (4Lim) n -malé mitochondrie a ==* vakuoly |L -více lipidových váčků rozdíly jsou patrné i na expresní úrovni proteinů -menší buňky (3|im) -velké mitochondrie i vakuoly (aktivnější respirace a více ROS) Čáp et al., Mol Cell, 2012 rozdíly jsou patrné i na expresní úrovni proteinů Differenciace S.cerevisiaev kolonii Čáp et al., Mol Cell, 2012 U (upper) buňky - aktivní glutaminem-indukovanou TOR dráhu, sníženou respiraci (málo mitochondrii), AMK-sensing systém (Gcn4) a vyšší „turnover" AMK (souvisí s produkcí amoniaku), produkují amoniak pro komunikaci kolonii - využívají živiny uvolněné z L buněk (autofagie) - jsou odolnější vůči stresu -déle přežijí - schopné proliferovat (po 10 dnech) L (lower) buňky - podléhají více stresu, hladoví (přestože jsou blíže mediu), aktivují degradační mechanismy (zásobují U buňky) Souhrn 2. přednášky • Kvasinky patří mezi houby (asco- a basidiomycety) • Podmínky růstu - determinují morfologii/buněčný program • Morfologie buněk a kolonií • Killer toxiny