Expresión de Genes que Codifican Proteínas Mitocondriales en el Lagarto (Squamata: Scincidae) en Respuesta a Diferentes Estrés por Temperatura
Autores: Zhan, Lemei; He, Jingyi; Meng, Siqi; Guo, Zhiqiang; Chen, Yuxin; Storey, Kenneth B.; Zhang, Jiayong; Yu, Danna
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Expresión de Genes que Codifican Proteínas Mitocondriales en el Lagarto (Squamata: Scincidae) en Respuesta a Diferentes Estrés por Temperatura
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Zootecnia
Palabras clave
Calentamiento global
Clima severo
Lagartos
Mitocondrias
Estrés por temperatura
Genes mitocondriales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
En el contexto del calentamiento global, la frecuencia de ocurrencias de clima severo, como olas de frío inesperadas y olas de calor, aumentará, así como la intensidad de estos desastres naturales. Los lagartos, como un gran grupo de reptiles, son ectotermos. Sus temperaturas corporales son predominantemente reguladas por su entorno y las variaciones de temperatura impactan directamente su comportamiento y actividades fisiológicas. Los períodos fríos frecuentes y las olas de calor pueden afectar su bioquímica y fisiología, y a menudo su capacidad para mantener su temperatura corporal. Las mitocondrias, como el centro del metabolismo energético, son cruciales para mantener la temperatura corporal, regular la tasa metabólica y prevenir el daño oxidativo celular. Aquí, utilizamos la tecnología -qPCR para investigar los patrones de expresión y sus diferencias para los 13 PCGs mitocondriales en (Squamata:Scincidae), también conocido como el escinco del bosque marrón, bajo estrés térmico extremo a 4 grados C, 8 grados C, 34 grados C y 38 grados C durante 24 h, en comparación con el grupo de control a 25 grados C. En el sur de China, para los lagartos, 4 grados C es cercano a lo letal, y 8 grados C induce la hibernación, mientras que 34/38 grados C se considera caliente y ambientalmente realista. Los resultados mostraron que a una baja temperatura de 4 grados C durante 24 h, los niveles de transcritos de , , , , y disminuyeron significativamente, a valores de 0.52 +/- 0.08, 0.65 +/- 0.04, 0.68 +/- 0.10, 0.28 +/- 0.02, y 0.35 +/- 0.02, respectivamente, en comparación con los controles. Por el contrario, los niveles de transcritos de mostraron un aumento significativo, con un valor medio de 1.86 +/- 0.21. Sin embargo, la exposición a 8 grados C durante 24 h no condujo a un aumento en los niveles de transcritos. De hecho, los niveles de transcritos de , , , , y fueron significativamente regulados a la baja, a 0.48 +/- 0.11, 0.68 +/- 0.07, 0.41 +/- 0.08, 0.54 +/- 0.10, y 0.52 +/- 0.07, respectivamente, en comparación con los controles. La exposición a un ambiente caliente de 34 grados C durante 24 h llevó a un aumento en los niveles de transcritos de , , , , , , y , con valores que fueron 3.3 +/- 0.24, 2.0 +/- 0.2, 2.70 +/- 1.06, 1.57 +/- 0.08, 1.47 +/- 0.13, 1.39 +/- 0.56, y 1.86 +/- 0.12, respectivamente, sobre los controles. Por el contrario, mostró una disminución significativa (a 0.31 +/- 0.01) en comparación con los controles. Cuando se expuso a 38 grados C, los niveles de transcritos de los 13 PCGs aumentaron significativamente, variando desde un aumento de 2.04 +/- 0.23 en hasta un aumento de 6.30 +/- 0.96 en . Bajo dos niveles diferentes de estrés por frío y calor, los patrones de expresión de los genes mitocondriales en varían, posiblemente asociados con diferentes estrategias empleadas por esta especie en respuesta a temperaturas bajas y altas, permitiendo ajustes compensatorios rápidos en las proteínas de la cadena de transporte de electrones mitocondrial en respuesta a cambios de temperatura. Además, esto subraya una vez más el papel significativo de la función mitocondrial en la determinación de la plasticidad térmica en los reptiles.
Descripción
En el contexto del calentamiento global, la frecuencia de ocurrencias de clima severo, como olas de frío inesperadas y olas de calor, aumentará, así como la intensidad de estos desastres naturales. Los lagartos, como un gran grupo de reptiles, son ectotermos. Sus temperaturas corporales son predominantemente reguladas por su entorno y las variaciones de temperatura impactan directamente su comportamiento y actividades fisiológicas. Los períodos fríos frecuentes y las olas de calor pueden afectar su bioquímica y fisiología, y a menudo su capacidad para mantener su temperatura corporal. Las mitocondrias, como el centro del metabolismo energético, son cruciales para mantener la temperatura corporal, regular la tasa metabólica y prevenir el daño oxidativo celular. Aquí, utilizamos la tecnología -qPCR para investigar los patrones de expresión y sus diferencias para los 13 PCGs mitocondriales en (Squamata:Scincidae), también conocido como el escinco del bosque marrón, bajo estrés térmico extremo a 4 grados C, 8 grados C, 34 grados C y 38 grados C durante 24 h, en comparación con el grupo de control a 25 grados C. En el sur de China, para los lagartos, 4 grados C es cercano a lo letal, y 8 grados C induce la hibernación, mientras que 34/38 grados C se considera caliente y ambientalmente realista. Los resultados mostraron que a una baja temperatura de 4 grados C durante 24 h, los niveles de transcritos de , , , , y disminuyeron significativamente, a valores de 0.52 +/- 0.08, 0.65 +/- 0.04, 0.68 +/- 0.10, 0.28 +/- 0.02, y 0.35 +/- 0.02, respectivamente, en comparación con los controles. Por el contrario, los niveles de transcritos de mostraron un aumento significativo, con un valor medio de 1.86 +/- 0.21. Sin embargo, la exposición a 8 grados C durante 24 h no condujo a un aumento en los niveles de transcritos. De hecho, los niveles de transcritos de , , , , y fueron significativamente regulados a la baja, a 0.48 +/- 0.11, 0.68 +/- 0.07, 0.41 +/- 0.08, 0.54 +/- 0.10, y 0.52 +/- 0.07, respectivamente, en comparación con los controles. La exposición a un ambiente caliente de 34 grados C durante 24 h llevó a un aumento en los niveles de transcritos de , , , , , , y , con valores que fueron 3.3 +/- 0.24, 2.0 +/- 0.2, 2.70 +/- 1.06, 1.57 +/- 0.08, 1.47 +/- 0.13, 1.39 +/- 0.56, y 1.86 +/- 0.12, respectivamente, sobre los controles. Por el contrario, mostró una disminución significativa (a 0.31 +/- 0.01) en comparación con los controles. Cuando se expuso a 38 grados C, los niveles de transcritos de los 13 PCGs aumentaron significativamente, variando desde un aumento de 2.04 +/- 0.23 en hasta un aumento de 6.30 +/- 0.96 en . Bajo dos niveles diferentes de estrés por frío y calor, los patrones de expresión de los genes mitocondriales en varían, posiblemente asociados con diferentes estrategias empleadas por esta especie en respuesta a temperaturas bajas y altas, permitiendo ajustes compensatorios rápidos en las proteínas de la cadena de transporte de electrones mitocondrial en respuesta a cambios de temperatura. Además, esto subraya una vez más el papel significativo de la función mitocondrial en la determinación de la plasticidad térmica en los reptiles.