Extremely low temperatures present various challenges to life that include ice formation and effects on metabolic capacity. Psyhcrophilic microorganisms typically have an array of mechanisms to enable survival in cold temperatures. In this study, we sequenced and analysed the genome of a psychrophilic yeast isolated in the Antarctic region, Glaciozyma antarctica. The genome annotation identified 7857 protein coding sequences. From the genome sequence analysis we were able to identify genes that encoded for proteins known to be associated with cold survival, in addition to annotating genes that are unique to G. antarctica. For genes that are known to be involved in cold adaptation such as anti-freeze proteins (AFPs), our gene expression analysis revealed that they were differentially transcribed over time and in response to different temperatures. This indicated the presence of an array of adaptation systems that can respond to a changing but persistent cold environment. We were also able to validate the activity of all the AFPs annotated where the recombinant AFPs demonstrated anti-freeze capacity. This work is an important foundation for further collective exploration into psychrophilic microbiology where among other potential, the genes unique to this species may represent a pool of novel mechanisms for cold survival.

Mekanisme pengambilan dan penghasilan asid amino bagi mikroorganisma psikrofil yang bermandiri dan berpoliferasi pada persekitaran sejuk melampau masih belum difahami sepenuhnya. Objektif kajian ini ialah untuk mengenal pasti gen yang terlibat dalam penjanaan asid amino bagi yis psikrofil, Glaciozyma antarctica serta menentukan pengekspresan gen tersebut semasa kehadiran dan kekurangan asid amino dalam medium pertumbuhan. Pengenalpastian gen telah dilakukan melalui penjanaan penanda jujukan terekspres (ESTs) daripada dua perpustakaan cDNA yang dibina daripada sel yang dikultur dalam medium pertumbuhan kompleks dan medium pertumbuhan minimum tanpa asid amino. Sebanyak 3552 klon cDNA daripada setiap perpustakaan dipilih secara rawak untuk dijujuk menghasilkan 1492 transkrip unik (medium kompleks) dan 1928 transkrip unik (medium minimum). Analisis pemadanan telah mengenl pasti gen mengekod protein yang terlibat di dalam pengambilan asid amino bebas, biosintesis asid amino serta gen yang terlibat dengan kitar semula asid amino berdasarkan tapak jalan yang digunakan oleh yis model, Saccharomyces cerevisiae. Analisis pengekspresan gen menggunakan kaedah RT-qPCR menunjukkan pengekspresan gen mengekod protein yang terlibat di dalam pengambilan asid amino bebas iaitu permease adalah tinggi pada medium kompleks manakala pengekspresan kebanyakan gen mengekod protein yang terlibat dalam kitar semula dan biosintesis asid amino adalah tinggi di dalam medium minimum. Kesimpulannya, gen yang terlibat dalam penjanaan dan pengambilan asid amino bagi mikroorganisma psikrofil adalah terpulihara seperti mikroorganisma mesofil dan pengekspresan gen-gen ini adalah diaruh oleh kehadiran atau ketiadaan asid amino bebas pada persekitaran. Kata kunci: Biosintesis asid amino; Glaciozyma antarctica; penanda jujukan terungkap; psikrofil