MnによるDeinococcus radioduransにおける無駄な胚の誘導経路の誘導：細胞生存におけるペントースリン酸経路の可能性のある役割

統計モデルを使用して、トリプトン、グルコース、酵母抽出物（TGY）およびMNの効果を予測して、非常に放射状に耐性のあるdeinococcus radioduransのバイオマス形成に及ぼしました。結果は、グルコースがバイオマスの蓄積にわずかな影響を及ぼしたことを示唆したが、Mnはバイオマス形成の重要な要因であった。MNはまた、他の栄養成分とのグルコース相互作用を促進しました。これらの予測は、in vivoおよびin vitro実験によって検証されました。TGY成長細胞は、ペントースリン酸経路（PPP）のみによってグルコースを代謝しました。培地からのグルコースのほんの数だけが細胞に輸送されましたが、細胞を紫外線に曝露した後、グルコースをDNAに効率的に組み込んだ。グルコースの存在は、培養の放射線耐性も強化しました。Mnは、D。radioduransに埋め込まれたマイヤーホフパルナ（Emp）経路を誘導する可能性があります。EMP経路とMn処理細胞のPPPは、6：1の比で同時に酸化グルコースを酸化します。グルコースはMN処理細胞によって急速に加水分解されましたが、ほとんどのグルコースはCOとして放出されました（2）。Mn処理培養物は、Mnなしで成長した細胞よりも細胞あたりのグルコースが少なくなり、細胞がUV光にさらされた後、まだ少ないグルコースがDNAに組み込まれました。MN処理細胞も紫外線に対してより敏感でした。結果は、PPPから生成されたグルコースの代謝物がD. radioduransの生存を促進したことを示唆しています。MnによるEMP経路の誘導は、DNA修復のために代謝物を枯渇させる可能性があり、細胞の酸化ストレスを誘発し、放射線耐性の減少につながる可能性があります。

Statistical models were used to predict the effects of tryptone, glucose, yeast extract (TGY) and Mn on biomass formation of the highly radioresistant bacterium Deinococcus radiodurans. Results suggested that glucose had marginal effect on biomass buildup, but Mn was a significant factor for biomass formation. Mn also facilitated glucose interactions with other nutrient components. These predictions were verified by in vivo and in vitro experiments. TGY-grown cells metabolized glucose solely by the pentose phosphate pathway (PPP). Although only a fraction of glucose from the medium was transported into the cells, glucose was incorporated into the DNA efficiently after cells were exposed to UV light. The presence of glucose also enhanced the radioresistance of the culture. Mn could induce an Embden-Meyerhof-Parnas (EMP) pathway in D. radiodurans. The EMP pathway and the PPP of the Mn-treated cells oxidized glucose simultaneously at a 6:1 ratio. Although glucose was hydrolyzed rapidly by the Mn-treated cells, most glucose was released as CO(2). Mn-treated cultures retained less glucose per cell than cells grown without Mn, and still less glucose was incorporated into the DNA after cells were exposed to UV light. Mn-treated cells were also more sensitive to UV light. Results suggested that metabolites of glucose generated from the PPP enhanced the survival of D. radiodurans. Induction of the EMP pathway by Mn may deplete metabolites for DNA repair and may induce oxidative stress for the cell, leading to reduction of radioresistance.