Respuesta bioquímica a la congelación en el salamandra siberiana
Autores: Shekhovtsov, Sergei V.; Bulakhova, Nina A.; Tsentalovich, Yuri P.; Zelentsova, Ekaterina A.; Meshcheryakova, Ekaterina N.; Poluboyarova, Tatiana V.; Berman, Daniil I.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Respuesta bioquímica a la congelación en el salamandra siberiana
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Salamandra
Tolerancia a la congelación
Glicerol
Metabolitos
Crioprotector
Análisis de H-NMR
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El salamandra siberiana Dybowski, 1870 es un anfibio único que es capaz de sobrevivir a congelaciones prolongadas a -55 grados C. No se conoce la base bioquímica de esta notable tolerancia a la congelación, excepto por el hecho de que utiliza glicerol como un crioprotector de bajo peso molecular. Utilizamos análisis de H-NMR para estudiar cambios cuantitativos de múltiples metabolitos en el hígado y el músculo de las extremidades traseras en respuesta a la congelación. Para la mayoría de las moléculas, observamos cambios significativos en las concentraciones. El contenido de glicerol en los órganos congelados fue de hasta 2% p/p, lo que confirma su papel como crioprotector. No se detectaron otros posibles crioprotectores. La congelación resultó en isquemia manifestada como un aumento en las concentraciones de productos de glucólisis: lactato y alanina. Inesperadamente, no detectamos un aumento en las concentraciones de succinato, que se acumula bajo isquemia en varios tetrápodos. La congelación demostró ser un estrés dramático con una reducción en el pool de fosfato de adenosina y altos niveles de productos de degradación de nucleótidos (hipoxantina, beta-alanina y beta-aminoisobutirato). También hubo un aumento significativo en las concentraciones de colina y glicerofosfocolina, que puede interpretarse como la degradación de biomembranas. Así, encontramos que la congelación resulta no solo en daños macroscópicos debido a la formación de hielo, sino también en la degradación de ADN y biomembranas.
Descripción
El salamandra siberiana Dybowski, 1870 es un anfibio único que es capaz de sobrevivir a congelaciones prolongadas a -55 grados C. No se conoce la base bioquímica de esta notable tolerancia a la congelación, excepto por el hecho de que utiliza glicerol como un crioprotector de bajo peso molecular. Utilizamos análisis de H-NMR para estudiar cambios cuantitativos de múltiples metabolitos en el hígado y el músculo de las extremidades traseras en respuesta a la congelación. Para la mayoría de las moléculas, observamos cambios significativos en las concentraciones. El contenido de glicerol en los órganos congelados fue de hasta 2% p/p, lo que confirma su papel como crioprotector. No se detectaron otros posibles crioprotectores. La congelación resultó en isquemia manifestada como un aumento en las concentraciones de productos de glucólisis: lactato y alanina. Inesperadamente, no detectamos un aumento en las concentraciones de succinato, que se acumula bajo isquemia en varios tetrápodos. La congelación demostró ser un estrés dramático con una reducción en el pool de fosfato de adenosina y altos niveles de productos de degradación de nucleótidos (hipoxantina, beta-alanina y beta-aminoisobutirato). También hubo un aumento significativo en las concentraciones de colina y glicerofosfocolina, que puede interpretarse como la degradación de biomembranas. Así, encontramos que la congelación resulta no solo en daños macroscópicos debido a la formación de hielo, sino también en la degradación de ADN y biomembranas.