Comparative transcriptome analysis of yeast strains carrying slt2, rlm1, and pop2 deletions

Authors: Becerra, M.; Lombardía, L. J.; Lamas-Maceiras, M.; Canto, E.; Rodríguez-Belmonte, E.; Cerdán, M. E.

Source: Genome, Volume 54, Number 2, February 2011 , pp. 99-109(11)

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Abstract:

The function of the genes SLT2 (encoding the Mpk1 protein), RLM1, and POP2 have previously been related to several stress responses in yeasts. DNA arrays have been used to identify differences among the transcriptomes of a Saccharomyces cerevisiae wild type strain and its derivative Δslt2, Δrlm1, and Δpop2 mutants. Correspondence analyses indicate that the vast majority of genes that show lower expression in Δrlm1 also show lower expression in Δslt2. In contrast, there is little overlap between the results of the transcriptome analyses of the Δpop2 strain and the Δslt2 or Δrlm1 strains. The DNA array data were validated by reverse Northern blotting and chromatin immunoprecipitation (ChIp). ChIp assays demonstrate Rlm1p binding to specific regions of the promoters of two genes that show expression differences between the Δrlm1 mutant and wild type strains. Interestingly, RLM1 deletion decreases the transcription of SLT2, encoding the Mpk1p kinase that phosphorylates Rlm1p, suggesting a feedback control in the signal transduction pathway. Also, deletion of RLM1 causes a decrease in the mRNA level of KDX1, which is paralogous to SLT2. In contrast, deletion of POP2 is accompanied by an increase of both SLT2 and KDX1 levels. We show that SLT2 mRNA increase in the Δpop2 strain is due to a decrease in RNA turnover, consistent with the expected loss of RNA-deadenylase activity in this strain.

La fonction des gènes SLT2 (lequel code pour la protéine Mpk1), RLM1 et POP2 a été rapportée antérieurement comme étant liée à la réponse à plusieurs stress chez la levure. Des puces à ADN ont été employées pour identifier des différences entre les transcriptomes d'une souche sauvage du Saccharomyces cerevisiae et ses dérivées Δslt2, Δrlm1 et Δpop2. Des analyses de correspondance ont révélé que la grande majorité des gènes montrant une expression réduite chez Δrlm1 présentaient également une expression réduite chez la souche Δslt2. Par contre, il y a peu de chevauchement entre les résultats de l'analyse transcriptomique chez la souche Δpop2 et ceux chez les souches Δslt2 ou Δrlm1. Les données de puces à ADN ont été validées par analyse northern inverse et par immunoprécipitation de la chromatine (ChIP). Des expériences ChIP ont montré une liaison de Rlm1p à des régions spécifiques des promoteurs de deux gènes qui présentent des différences d'expression entre le mutant Δrlm1 et la souche sauvage. Fait intéressant, la délétion de RLM1 diminue la transcription de SLT2, lequel code pour la kinase Mpk1p qui phosphoryle Rlm1p, ce qui suggère un contrôle par feedback négatif dans le sentier de transduction de signal. Aussi, la délétion de RLM1 entraîne une diminution du niveau d'ARNm de KDX1, un paralogue de SLT2. Au contraire, la délétion de POP2 s'accompagne d'un accroissement des niveaux de SLT2 et KDX1. Les auteurs montrent que l'augmentation de l'ARNm de SLT2 chez la souche Δpop2 est due à une diminution de la dégradation de l'ARNm, tel qu'attendu suite à la perte d'une activité ARN-désadénylase chez cette souche.

Document Type: Research article

Publication date: 2011-02-01

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