تجزيه پروفايل شيميايي- ژنتيكي تيمول در جهش يافته هاي Saccharomyces cerevisiae

Chemical-genetic profile analysis of Thymol in Saccharomyces cerevisiae

فعاليت ضد قارچي تيمول عليه مخمر (Saccharomyces cerevisiae) با استفاده از روش رقيق سازي محيط مايع بررسي شد. نتايج نشان داد كه حداقل غلظت بازدارندگي (MIC100) تيمول در طيف 80-100 ميكروگرم در ميلي ليتر است. بمنظور بررسي مكانيسم عمل تيمول در سلول مخمر، آناليز پروفايل شيميايي- ژنتيكي تيمول با استفاده از حدود 4700 جهش يافته حذفي S. cerevisiae هاپلوييد در ژنهاي غير ضروري انجام پذيرفت. 89 جهش يافته حذفي كه داراي بيشترين حساسيت به غلظت كمتر از حد بازدارندگي تيمول (50 ميكروگرم در ميلي ليتر) بودند، توسط روش آناليز ديجيتال انتخاب شدند. بررسي نقش و عملكرد سلولي ژنهاي حذف شده در جهش يافته هاي حساس به تيمول با استفاده از بانك اطلاعات ژنوم و پروتيوم S. cerevisiae و خوشه بندي آنها توسط نرم افزارهايي همچونgprofiler, Profcom و GeneMANIA نشان داد كه جايگاه هدف تيمول در سلول مخمر، مسيرهاي بيولوژيكي است كه در فرآيند حفظ و نگه داري طول تلومر دخيل هستند. جهت تاييد صحت پروفايل حاصله در شناسايي جهش يافته هاي حساس به تيمول، آزمون لكه مورد استفاده قرار گرفت. نتايج مويد آنست كه تيمول از طريق مهار ژنهاي درگير در فرآيند حفظ و نگه داري طول تلومر، منجر به كاهش طول آنها طي تقسيم سلولي، القاي آپوپتوزيس و در نهايت توقف رشد مخمر مي گردد.

The antifungal activity of thymol was evaluated using the broth microdilution assay with Saccharomyces cerevisiae. The results indicate that minimum inhibitory concentration (MIC100) for thymol is in the range of 80-100 µg/ml. Chemical-genetic profile analysis was completed with thymol using ~4700 haploid S. cerevisiae gene deletion mutants to find out the mode of action of thymol in the yeast cell. 89 S. cerevisiae deletion mutants with the greatest degree of susceptibility to subinhibitory concentration of thymol (50 µg/ml) were selected by digital analysis. Cellular roles of deleted genes in the most susceptible mutants and gene ontology annotation analysis using online gene profiling software (Profcom, gprofiler and GeneMANIA) indicate that the targets for thymol include pathways involved in telomere length maintenance. Spot test analysis of targeted mutants performed to confirm the accuracy of our large-scale approach to detect drug sensitive mutants. Inhibitory effects of thymol on the genes that are involved in telomere length maintenance probably cause telomere shortening during the cell cycle, apoptosis induction and cell growth inhibition in the yeast cell.