Koordinierte Kontrolle der Synthesen von ribosomaler Ribonukleinsäure und ribosomalen Proteinen während des ernährungsbedingten Shift-Ups in Saccharomyces cerevisiae

Wir untersuchten die Regulation der Ribosomsynthese in Saccharomyces cerevisiae, das mit unterschiedlichen Raten wächst und auf einen Wachstumsreiz reagiert. Der Ribosomgehalt und die Synthese­raten von ribosomaler Ribonukleinsäure und ribosomalen Proteinen wurden in Kulturen verglichen, die in minimalem Medium mit entweder Glukose oder Ethanol als Kohlenstoffquelle wachsen. Die Ergebnisse demonstrierten, dass der Ribosomgehalt proportional zur Wachstumsrate ist. Darüber hinaus werden diese stationären Konzentrationen auf der Ebene der Synthese von ribosomaler Vorläufer-Ribonukleinsäure und ribosomalen Proteinen reguliert. Als Kulturen, die in Ethanol wuchsen, mit Glukose angereichert wurden, erhöhte sich die Rate der Synthese von ribosomaler Ribonukleinsäure, gemessen durch Pulsieren der Zellen mit Methyl-3H-Methionin, innerhalb von 5 Minuten um 40 %, verdoppelte sich innerhalb von 15 Minuten und erreichte in 30 Minuten einen stationären Zustand, der für das neue Wachstumsmedium charakteristisch war. Das Markieren mit 3H-Leucin zeigt einen koordinierten Anstieg der Synthesegeschwindigkeit von 30 oder mehr ribosomalen Proteinen im Vergleich zu der von gesamten Zellproteinen. Ihre Synthese wurde innerhalb von 15 Minuten um etwa das 2,5-fache und innerhalb von 60 Minuten um fast das 4-fache stimuliert. Die Daten deuten darauf hin, dass S. cerevisiae auf einen Wachstumsreiz mit einer bevorzugten Stimulation der Synthese von ribosomaler Ribonukleinsäure und ribosomalen Proteinen reagiert.