Linking transcriptional regulation of lipid metabolism with catastrophic mitosis in fission yeast

Abstract

Propojení regulace metabolismu lipidů s jaderným dělením se v poslední době stalo předmětem intenzivního studia. Ukázalo se, že pro správné mitotické dělení je nutný nenarušený metabolismus lipidů, a to od kvasinek až po savce. Ve svém doktorském projektu jsem se zaměřila na transkripční regulaci genů lipidového metabolismu s ohledem na průběh mitózy u poltivé kvasinky Schizosaccharomyces pombe. Cbf11 a Mga2 jsou dva transkripční regulátory genů metabolismu lipidů. Dlouho se předpokládalo, že působí jako dvě nezávisle fungující jednotky. My jsme však identifikovali nové regulační partnerství mezi Cbf11 a Mga2. Naše výsledky ukazují, že Cbf11 a Mga2 spolu úzce spolupracují. Kromě regulace metabolismu lipidů bylo známo, že se Cbf11 podílí na regulaci průchodu buněčným cyklem a na řadě dalších procesů. Nyní jsme zjistili, že všechny známé funkce proteinu Cbf11 vyžadují jeho schopnost kanonické vazby na DNA. Identifikovali jsme také nové role pro Cbf11 i Mga2 a zjistili jsme, že Mga2 zrcadlí funkce Cbf11, včetně regulace buněčného cyklu. Dále jsme ukázali, že metabolismus lipidů má výrazný vliv na strukturu chromatinu a správnou regulaci genové exprese, a popsali jsme, jak syntéza mastných kyselin přispívá ke správnému průběhu mitózy. Kromě toho jsme popsali nová propojení mezi metabolismem lipidů a...

Linking regulation of lipid metabolism with nuclear division has recently become a thoroughly investigated phenomenon. It has been shown that an undisturbed lipid metabolism is required for proper mitotic division from yeasts to mammals. In my doctoral project, I focused on the transcriptional regulation of lipid metabolism genes with respect to mitotic fidelity in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe. Cbf11 and Mga2 are two transcriptional regulators of lipid metabolism genes. For a long time, it was assumed that they act as two independently functioning units. However, we have identified a novel regulatory partnership between Cbf11 and Mga2. Our results show that Cbf11 and Mga2 work closely together. In addition to regulating lipid metabolism, Cbf11 was known to be involved in cell cycle progression and a range of other processes. We have now determined that all known functions of Cbf11 require its canonical DNA-binding ability. Interestingly, we have identified novel roles for both Cbf11 and Mga2 and found that Mga2 mirrors the functions of Cbf11, including cell cycle control. Furthermore, we have shown that lipid metabolism has a pronounced impact on chromatin structure and the proper regulation of gene expression, and we have suggested how fatty acid synthesis contributes to mitotic...