酵母（Saccharomyces cerevisiae）中rRNA合成的生长阶段依赖性控制

摘要 酵母（Saccharomyces cerevisiae）是科学界最为深入研究的模式生物之一。它易于操作，生长条件可及，生命周期短，以及保守的真核生物代谢途径，使其成为一个有用的模式生物。因此，酵母被用来研究从微生物到人类的各种现象。大多数使用这种模式生物进行的研究都利用酵母细胞在其指数生长时的细胞群体，这一生长阶段被恰当地称为指数或对数生长期。然而，对数生长期涵盖了多个酵母世代，并且持续数小时的酵母生长，这意味着在这一“均质”生长阶段中存在变异的可能性。对数生长期的细胞需要强大的核糖体生物合成以支持其快速生长和细胞分裂。有趣的是，在对数生长期，核糖体RNA（rRNA）合成（这是核糖体生物合成中的第一步和限速步骤）在生长速率下降至稳态前被发现减少。在本研究中，我们利用几种基因组学和生化方法阐明了对数生长期的亚阶段与rRNA合成之间的关系。我们的结果表明，当酵母细胞在对数增长的亚阶段间进展时，聚合酶I转录和rRNA加工都受到抑制。总体而言，本研究确立了一种生长阶段依赖性的rRNA合成控制，这种控制在转变为稳态阶段（即，前二氧化氮转变）之前意外开始，作为预测营养匮乏的假定机制。重要性 酵母（Saccharomyces cerevisiae）是广泛应用于各种科学研究领域的模式生物。在进行酵母研究时，常规做法是研究其在对数生长阶段的特性。这个生长阶段被定义为细胞群体以规律的间隔倍增的时期，且养分不受限制。然而，这个生长阶段持续数小时，并且涵盖了几个酵母世代，这使得依据其收获时间而引入了对数生长阶段的异质性。本研究揭示了即使在指数生长的早期阶段，转录组景观也发生了显著变化。这项工作的总体意义在于揭示即使看似均质的对数生长阶段远比之前所相信的要多样。