분열효모에서 mRNA export와 연관된 rsm1 유전자와 synthetic lethality를 보이는 돌연변이의 선별

Abstract

분열효모에서 mRNA export에 관여하는 새로운 export 인자들을 찾기 위해, 결실돌연변이인 △rsm1 대립유전자와 합성치사(synthetic lethality)를 보이거나 생장에 결함을 보이는 돌연변이들을 선별하여 이들의 특성을 살펴보았다. 이를 위해, rsm1 유전자의 발현이 티아민에 의해 조절되는 균주를 돌연변이원인 EMS(Ethyl methanesulfonate)로 처리하여 약 32만 개의 콜로니를 분석하였다. 먼저 rsm1 유전자의 발현이 억제되는 조건에서 생장에 결함을 보이는 돌연변이 균주 25개를 1차로 선별하였다. 1차로 선별된 균주 중에서 spot assay와 streaking의 방법을 사용하여 합성치사 조건에서 (티아민이 들어있는 배지) 생장이 억제되는 14개를 2차로 선별하여 SLrsm1~14로 명명하였다. 이렇게 선별한 돌연변이들을 rsm1과 mRNA export에 관여한다고 알려진 다른 유전자인 sub2, pabp, mlo3, snz1, dbp5, gle1, nup97, mex67, nup184, rae1 등을 형질전환시켜 상보관계 (complementation)를 확인하였다. 그 결과 야생형 rsm1이 SLrsm2~9, 11, 13, 14의 생장결함을 상보하였고, 대체로 gle1, mex67, rae1, snz1도 상보하였다. mRNA export의 결함을 보이는 것은 SLrsm1, 2, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 13이었다. 이 중에서 표현형이 뚜렷한 돌연변이인 SLrsm2, 6, 11, 13을 h+ rsm1 결실돌연변이 균주와 다시 교배하여 관련이 없는 돌연변이를 제거하였다. 이렇게 정제된 균주들을 spot assay와 streaking을 이용한 합성치사 조건에서 생장 정도, rsm1과 mRNA export에 관여한다고 알려진 다른 유전자의 형질전환을 이용한 상보관계, mRNA export의 결함을 다시 확인한 결과, 이들은 정제 이전의 모균주들보다 더욱 뚜렷한 표현형을 보였다.|In order to identity the genes in fission yeast Schizosaccharomyces pombe that are functionally involved in mRNA export, mutants that showed growth retardation or synthetic lethality with the △rsm1 null allele were isolated and characterized. For this screening, we used the Δ△rsm1 null mutant harboring the pREP81X-△rsm1 vector, where the expression of △rsm1 is repressed in the presence of thiamine. This strain was mutagenized with EMS and approximately 320,000 colonies were analyzed. The dye phloxineB was added into media to easily identify the synthetic lethal mutants. The mutant colonies that showed growth defects only in the presence of thiamine were screened at 27℃. Fourteen mutant cells were finally isolated in this screening and tentatively named as SL△rsm1 through SL△rsm14. Vectors containing the genes known to be involved in mRNA export were transformed into theses SLrsm mutant cells and checked whether these genes could complement the growth defects of these mutants in the presence of thiamine. Among these mutants, SLrsm2~9, 11, 13, 14 were complemented by △rsm1, gle1, mex67, rae1, snz1 genes. The accumulation of poly(A)^(+) RNA in the nucleus is exhibited in SL△rsm1, 2, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 13. Four mutants (SLrsm2, 6, 11, 13) that showed better synthetic lethal phenotype and more severe defects in mRNA export were selected, and mated with the original h+ Δ△rsm1 null strain to clear up the background mutation. Through random spore analysis, the resulting colonies with synthetic lethal phenotype were selected and characterized once more. These results suggest that SLrsm2, 6, 11, 13 isolated in fission yeast interacted genetically with △rsm1 and were defective in mRNA export.