Saccharomyces cerevisiaeの亜鉛調節遺伝子は、トランスポゾンのタグ付けによって明らかにされました

人間の栄養亜鉛欠乏の生化学は、依然として不十分に定義されています。遺伝的用語で、細胞が亜鉛欠乏にどのように反応するかを特徴付けるために、酵母で亜鉛調節遺伝子（ZRG）が酵母で同定されました。遺伝子発現は、トランスポゾンによって統合されたランダムLACZレポーター遺伝子融合を使用してプローブされました。ゲノムの約半分が調べられました。低または中程度の（約0。1対10マイクロム）亜鉛培地でLACZ発現の違いを示す細胞が分離され、遺伝子融合が配列決定されました。亜鉛欠乏細胞のZAP1、ZRG17（YNR039C）、DPP1、ADH4、MCD4、およびYEF3B遺伝子のZAP1、ZRG17（YNR039C）、YEF3B遺伝子のRNAの4〜8倍の増加が示されました。YEF3Bを除くすべては、レポーター遺伝子アッセイを介して示され、現在ZAP1によってエンコードされていることが知られている亜鉛恒常性のマスターレギュレーターによって制御されました。ZAP1変異体は、亜鉛欠損細胞に特徴的な凝集と膨張した液胞を欠いており、凝集と液胞体が亜鉛欠乏細胞の恒常性機能に役立つことを示唆しています。ZRG17変異体は、これらの表現型を抑制するために余分な亜鉛補給を必要とし、ZRG17が亜鉛取り込みで機能することを示唆しています。これらの発見は、酵母における調節された遺伝子発現を研究するためのアプローチとしてのトランスポゾンタグ付けの有用性を示しています。

The biochemistry of human nutritional zinc deficiency remains poorly defined. To characterize in genetic terms how cells respond to zinc deprivation, zinc-regulated genes (ZRG's) were identified in yeast. Gene expression was probed using random lacZ reporter gene fusions, integrated by transposon tagging into a diploid genome as previously described. About half of the genome was examined. Cells exhibiting differences in lacZ expression on low or moderate ( approximately 0. 1 vs. 10 microm) zinc media were isolated and the gene fusions were sequenced. Ribonuclease protection assays demonstrated four- to eightfold increases for the RNAs of the ZAP1, ZRG17 (YNR039c), DPP1, ADH4, MCD4, and YEF3B genes in zinc-deficient cells. All but YEF3B were shown through reporter gene assays to be controlled by a master regulator of zinc homeostasis now known to be encoded by ZAP1. ZAP1 mutants lacked the flocculence and distended vacuoles characteristic of zinc-deficient cells, suggesting that flocculation and vacuolation serve homeostatic functions in zinc-deficient cells. ZRG17 mutants required extra zinc supplementation to repress these phenotypes, suggesting that ZRG17 functions in zinc uptake. These findings illustrate the utility of transposon tagging as an approach for studying regulated gene expression in yeast.