Unveiling the interplay between glucose metabolism and cell size in yeasts

Correlatie tussen glucosemetabolisme en celgrootte bij verschillende gistsoorten

Xiang Li heeft de correlatie tussen glucosemetabolisme en celgrootte bij verschillende gistsoorten blootgelegd. Hij ontdekte dat de glucose-opnamesnelheid anticorreleert met de verhouding tussen celoppervlak en celvolume, wat betekent dat kleinere giststammen glucose langzamer opnemen in vergelijking met grotere stammen. Bij verschillende stammen wordt de opnamesnelheid van glucose bepaald door de kinetiek van glucosetransporters of de snelheid van glycolyse. De snelheid van glucose-opname bepaalt de celgrootte, maar niet omgekeerd, en beïnvloedt ook verschillende fysiologische parameters van gist.

Li richtte zich op het vaststellen van robuuste experimentele methoden om de fysiologie van gisten te karakteriseren en op het onderzoeken van het verband tussen celgrootte en metabolisme bij verschillende gistsoorten.

Li: 'In hoofdstuk 2 hebben we twee gangbare methodes om cellen te quenchen en metabolieten te extraheren ten behoeve van kwantitatieve analyse van het metaboloom met elkaar vergeleken in gist, vonden we significante verschillen tussen de twee methodes. We lieten vervolgens zien dat methanol-quenchen gecombineerd met extractie met kokende ethanol het meest nauwkeurig is wanneer een breed scala aan intracellulaire metabolieten moet worden gekwantificeerd. In hoofdstuk 3 hebben we de aanhoudende moeilijkheid bij het nauwkeurig meten van intracellulaire glucosegehaltes laten zien. Onze studie biedt inzicht in de oorsprong van het glucose overdrachtseffect en suggereert het een mogelijke methode om intracellulaire glucoseconcentraties te meten met correctie voor deze onbedoelde overdracht van glucose.

In Hoofdstuk 4 hebben we zowel de morfologie als fysiologische parameters van zestien prototrofe giststammen behorende tot elf soorten gekarakteriseerd. We ontdekten een sterke correlatie tussen celgrootte en glucosemetabolisme, waarbij de snelheid van glucoseopname lager was in cellen met hogere oppervlakte-tot-volume verhoudingen. Gecombineerd met het feit dat de snelheid van glucoseopname andere belangrijke fysiologische parameters bepaalde, toonde ons werk aan dat de snelheid van glucosemetabolisme, of het nu gaat om de snelheid van glucosetransport of de snelheid van glycolyse, verantwoordelijk zou kunnen zijn voor zowel de celgrootte als de fysiologie bij gisten.'

Proefschrift: https://hdl.handle.net/11370/f0a732e2-bc87-4f30-882f-75c16f820cd4