Mutagenesis Induced by Protonation of Single-Stranded DNA is Linked to Glycolytic Sugar Metabolism
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Mutagenesis can be thought of as random, in the sense that the occurrence of each mutational event cannot be predicted with precision in space or time. However, when sufficiently large numbers of mutations are analyzed, recurrent patterns of base changes called mutational signatures can be identified. To date, some 60 single base substitution or SBS signatures have been derived from analysis of cancer genomics data. We recently reported that the ubiquitous signature SBS5 matches the pattern of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in humans and has analogs in many species. Using a temperature-sensitive single-stranded DNA mutation reporter system, we also showed that a similar mutational pattern in yeast is dependent on error-prone translesion DNA synthesis and glycolytic sugar metabolism. Here, we further investigated mechanisms that are responsible for this form of mutagenesis in yeast. We first confirmed that excess sugar metabolism leads to increased mutation rate, which was detectable by fluctuation assay. We then ruled out a significant role for aerobic respiration in SBS5-like mutagenesis by observing that petite and wild-type cells did not exhibit statistical differences in mutation frequencies. Since glycolysis is known to produce excess protons, we then investigated the effects of experimental manipulations on pH and mutagenesis. We hypothesized that yeast metabolizing 8% glucose would produce more excess protons than cells metabolizing 2% glucose. Consistent with this, cells metabolizing 8% glucose had lower intracellular and extracellular pH values. Similarly, deletion of vma3 (encoding a vacuolar H + -ATPase subunit) increased mutagenesis. We also found that treating cells with edelfosine (which renders membranes more permeable, including to protons) or culturing in low pH media increased mutagenesis. Altogether, our results agree with multiple biochemical studies showing that protonation of nitrogenous bases can alter base pairing so as to stabilize some mispairs, and shed new light on a common form of intrinsic mutagenesis. Graphical Abstract
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».